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Un patrón evolutivo común en el desarrollo de neuronas, nuevo paso para comprender el cerebro

Investigadores del Instituto de Biomedicina de València (IBV) del CSIC han encontrado un patrón común en las familias de factores de transcripción que leen el código genético y dirigen la formación de diferentes tipos de neuronas.

Imagen microscópica de neuronas.
Imagen microscópica de neuronas. (CSIC)

Un grupo de investigación del Instituto de Biomedicina de València (IBV), del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), ha publicado, este jueves, en la revista ‘Genome Research’ un nuevo avance en la comprensión de la formación del cerebro. Concretamente, el equipo científico del CSIC ha dado con un patrón común en las familias de factores de transcripción que leen el código genético y dirigen la formación de diferentes tipos de neuronas.

Según el estudio, este patrón se repite en distintas especies, lo que refleja una conservación evolutiva en su función. La científica del CSIC Nuria Flames y líder del trabajo, ha explicado que los resultados pueden contribuir al estudio de patologías asociadas con la formación neuronal: «Ayudan a entender mejor cómo se genera la diversidad de neuronas en nuestro cerebro y, a más largo plazo, a entender algunas patologías en los que fallan estos programas de generación de diversidad, así como a ayudar al diseño de estrategias para generar tipos de neuronas in vitro que tengan interés biomédico».

El equipo de trabajo ha utilizado un modelo animal con un sistema nervioso más modesto que el humano, el gusano Caenorhabditis elegans (C. elegans), para entender mejor los mecanismos moleculares que generan los distintos tipos de neuronas. El sistema nervioso de este gusano está compuesto por 302 neuronas que se clasifican en 118 tipos, más abordable que los más de 80.000 millones de neuronas en el cerebro humano.

Todas las células del organismo, incluidas las neuronas, tanto de los humanos como de C. elegans, comparten el mismo genoma –conjunto de material genético–. Cada tipo de célula identifica de entre todo el repertorio de más de 20.000 genes codificantes aquellos que necesita activar, y que darán lugar a las proteínas que le permiten adquirir sus funciones específicas. Los responsables en gran medida de esta selección son los llamados 'factores de transcripción', que interpretan la secuencia escrita en el código genético para que las células la ejecuten correctamente.

Once tipos de neuronas

«Nosotros queríamos entender cuáles son los mecanismos que llevan a desarrollar los distintos tipos de neuronas, y si hay algún patrón común que usen todas las neuronas independientemente del tipo que sean», ha aclarado Flames.

Para ello, el equipo de investigación estudió de forma simultánea once tipos de neuronas diferentes en C. elegans, así como todos los factores de transcripción que existen en su genoma (menos de 900 en comparación con los 1.500 factores de transcripción del genoma humano). Los investigadores fueron eliminando de una en una la función de esos factores y observando su efecto en la generación de los tipos de neuronas estudiados, identificaron una media de diez factores de transcripción para la formación de cada tipo.

«Estos factores eran distintos para cada tipo de neurona, en nuestro estudio no encontramos ninguno que se necesitara para todas», ha destacado Flames, «aunque es posible que no hayamos sido capaces de encontrarlo por limitaciones técnicas», ha concluido.