63.- El desarrollo de neuronas embrionarias de ratón puede revertirse eliminando un gen

La eliminación del gen Foxg1 en la corteza cerebral de embriones de ratón permite revertir el desarrollo de las células nerviosas, según un estudio de la Universidad de Nueva York que aparece en el último número de la revista Science. Los autores, coordinados por el profesor de Biología Celular Gordon Fishell, se muestran sorprendidos por un hallazgo "inesperado": el retroceso en la diferenciación celular.
Un gen de la corteza cerebral parece controlar el tiempo de desarrollo de las células nerviosas embrionarias. El hallazgo, realizado por investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Nueva York (NYU), podría sentar las bases para una terapia de reemplazo tisular en el sistema nervioso central.

En el estudio, que se publica en el último número de Science, el equipo de Gordon Fishell, del Departamento de Biología Celular de la NYU, ha conseguido retroceder el reloj de células corticales jóvenes de ratón por medio de la eliminación del gen Foxg1. Fishell ha descrito el hallazgo como "una auténtica sorpresa", ya que "nadie consideraba viable la reversión del nacimiento y desarrollo de una neurona cortical".

Trabajos previos del mismo equipo, coordinados por Eseng Lai, lograron la clonación del gen Foxg1 y demostraron que, cuando este gen era eliminado en los embriones murinos, el hemisferio central del cerebro apenas se desarrollaba. Investigaciones posteriores demostraron el papel del gen en las fases tempranas del desarrollo cortical. En el presente estudio, los investigadores se preguntaron qué tipo de células corticales podían generar los embriones de ratones carentes del gen Foxg1.

Organización
Las células progenitoras de la corteza nacen en una zona profunda del cerebro desde la que migran a una de las seis capas en las que se organiza la corteza, según el momento de su nacimiento. Las primeras células corticales que nacen pueblan la capa 1, la más superficial, compuesta por células Cajal-Retzius (CR). Las siguientes células migran a la capa más interna, la 6. Luego, el resto se apila desde la capa 5 hasta la 2, diferenciándose en un tipo específico de neurona según la capa que ocupan.
Los científicos examinaron las capas corticales en embriones de ratón en el momento de su desarrollo; exactamente cuando las capas 1, 6 y 5 ya se habían formado. Los ratones que carecían del Foxg1 sólo presentaban la capa 1, formada por células CR, que se presentaban en grandes cantidades. La ausencia de otros tipos de células implicaban al Foxg1 en la producción de células corticales de nacimiento más tardío.

Reelina
Los científicos fueron capaces de identificar las células CR por la expresión de la proteína reelina, que tiene un papel vital en el desarrollo del cerebro y que sólo está presente en las CR. Los ratones que carecían de la reelina tropezaban continuamente, tambaleándose. En los últimos años, las alteraciones en la reelina se han asociado a patologías como la esquizofrenia o la epilepsia.

Para aclarar cómo se originaba la sobreproducción de células CR, los científicos desactivaron el Foxg1 en las células progenitoras una vez creadas las células CR. De esta forma, observaron que las células corticales destinadas a poblar la capa 5 se volvían de nuevo células CR. Según parece, el Foxg1 orquesta el programa que asegura que las capas corticales de la corteza cerebral se sitúen en la secuencia precisa. Cuando el gen se desactiva, el programa se revierte hasta su estadio inicial.

Los autores no conocen hasta qué momento del desarrollo pueden aplicar este truco genético y si existen otros genes que controlen la secuencia. Si existieran, se podrían desactivar en las células madre neuronales adultas y desarrollar así una gama de tejidos más amplia. No obstante, Fishell reconoce que las probabilidades son remotas.

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