El corteza motora, responsable del contraste muscular, contiene neuronas con extensiones celulares llamadas axones que se proyectan en la médula espinal. Durante el desarrollo cerebral, algunas neuronas retraen sus axones y se proyectan en lugar de la corteza cerebral. Los neurocientíficos de la Universidad de Ginebra han descubierto que este proceso está gobernado por programas genéticos. Estos programas determinan qué partes de la corteza están dedicadas a las funciones motrices y dirigen las proyecciones neuronales en consecuencia. Este descubrimiento abre nuevas vías para tratar los trastornos motores.
El corteza motora, una parte esencial de la corteza cerebral responsable de funciones cognitivas superiores como pensar, percibir, tomar decisiones, lenguaje y memoria, también procesa información sensorial y controla el movimiento. Dedica un volumen específico al movimiento – conocido como la corteza motora – donde los neuronas corticospinales proyectan hacia la médula espinal.
Durante el desarrollo cerebral, estas neuronas corticospinales experimentan un proceso fascinante de selección: aquellas que formarán parte del futuro corteza motora permanecen en la médula espinal, mientras que otras se retractan y contribuyen a otras partes de la corteza. Esta compartmentalización es crucial para una función adecuada pero sigue siendo poco conocida entre neurocientíficos.
Para entender esto mejor, investigadores en la Universidad de Ginebra (UNIGE) se centraron en ratones como especie modelo ya que las neuronas corticospinales están muy conservadas a lo largo de las especies. Utilizando técnicas avanzadas que hacen transparente el tejido cerebral y permiten un estrechamiento específico de subtipos de neuronas, estudiaron la evolución de estas proyecciones durante el desarrollo.
Sus hallazgos revelaron que el programa genético juega un papel clave en este proceso de selección. Al comparar los genes expresados por diferentes tipos de neuronas, el equipo de investigación identificó una familia de genes responsables del poder retraer ciertas neuronas sin las cuales se quedarían ancladas en la médula espinal, privando potencialmente a la corteza de sus funciones cognitivas superiores.
Para demostrar la importancia de este programa genético aún más, los investigadores utilizaron técnicas de edición de genes como CRISPR-Cas9 para modular la expresión de tres genes clave en estas neuronas. Esto fue un gran desafío técnico pero les permitió forzar el retraimiento de las neuronas desde la médula espinal hacia el cerebro.
Esta descubrimiento fundamental abre nuevas vías para contrarrestar trastornos motores y podría ser aplicado en otros contextos, como enfermedades neurodegenerativas donde la reprogramación de células neuronales puede ofrecer beneficios terapéuticos.
La retracción de los axones de las neuronas corticospinales del hilio espinal hacia el cerebro durante el desarrollo se impulsa por un programa genético específico. Esta descubierta al estudiar las neuronas corticospinales del ratón y comparando la expresión génica entre aquellas que proyectan hacia el hilio espinal y aquellas que permanecen en el cerebro. Al manipular la expresión de tres genes clave mediante CRISPR-Cas9, los investigadores lograron forzar la retracción de las neuronas del hilio espinal hacia el cerebro. El entendimiento de este programa genético podría dar lugar a nuevas terapias para trastornos motores y enfermedades neurodegenerativas.
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