Biología del Desarrollo: Neurogénesis y Determinación Celular

Neurogénesis

• En el día 33 de gestación, las células madre realizan una división asimétrica que marca el comienzo de la neurogénesis.
• La neurogénesis implica un proceso de determinación, que estabiliza la genotipía de las células precursoras a través de la activación y desactivación de genes.
• En este proceso, una célula hija se convierte en una célula progenitora o pluripotencial, mientras que la otra se destina a diferenciarse en una neurona o glía.

Diferenciación celular

• La diferenciación celular se produce a través de la expresión de genes específicos, como FoxG1, Lhx2, Pax6 y Emx2.
• Otros genes como Tbr2, neurogenina 2 y Cux 1 y 2 también participan en la diferenciación celular.
• La diferenciación celular es crucial para la formación de estructuras corticales y subcorticales, así como vías sinápticas.

Desarrollo del Sistema Nervioso Central (SNC)

• En el instante de la neurogénesis, los sistemas de circulación, oxigenación, interacciones metabólicas y respuestas inmunes desempeñan un rol vital para garantizar el desarrollo正确o del SNC.
• A partir de la formación básica de las estructuras del SNC, se comienza un proceso expansivo de las estructuras nerviosas primordiales, pasando el embrión de 3-5 mm a 27-31 mm al final de la semana 8.
• Se comienzan a formar estructuras más específicas, como vesículas cerebrales primarias anterior, media y posterior, o prosencéfalo, mesencéfalo y romboencéfalo.
• Estas 5 vesículas originan la totalidad de estructuras del SNC.

Desarrollo Cortical

• El desarrollo cortical se realiza de adentro hacia afuera, comenzando con las estructuras subcorticales o internas del encéfalo y luego las superficiales.

Migración de Células

• Las células nacidas en las regiones proliferativas de la ZV y la ZSV migran hacia la placa cortical guiándose por las proyecciones basales dispuestas durante la expansión radial de las células de la glía.
• Las células progenitoras procedentes de la ZV constituyen el recurso principal para las capas más basales de la corteza (V y VI).
• Las células de la ZSV corresponden sobre todo para las capas superficiales (IV, III y II).

Características de las Capas Corticales

• Las primeras capas ya establecidas son observables por histología a partir de la semana 12.
• A partir de la semana 17, las capas pueden distinguirse mediante imagenología con el uso de la resonancia nuclear magnética.
• Hay evidencia que sugiere la presencia de células de la ZSV en todas las capas corticales.

Genética y Desarrollo Cortical

• Algunos genes, como Pax6 y Nr2e1 o Tlx, controlan la proliferación de las células progenitoras de la ZV durante el establecimiento y la expansión de la ZSV.
• Mutaciones en Pax6 se relacionan con disminución neuronal de las capas superficiales de la corteza cerebral.
• Mutaciones en Nr2e1 se relacionan con una disminución en el tamaño de la ZSV y una aparición de las capas superficiales neocorticales antes de lo normal.

Organización Neocortical

• La correcta dirección genética y la regulación molecular son esenciales para la correcta estructuración neocortical durante el desarrollo embriológico.
• GTPasas de las familias Rho y Rab regulan la organización citoesquelética de las células migratorias y los elementos adhesivos.
• La expresión de proteínas como la Rac1 y Cdc42 interactúa con los mecanismos de la translocación nuclear, generando cambios dinámicos en la disposición de los microtúbulos y actina citoplasmáticos.

Importancia de la Rac1

• Deficiencias en la Rac1 son responsables de severas malformaciones anatómicas corticales en roedores.
• La Rac1 es una proteína decisiva para la renovación, supervivencia y migración neuronal.

Aprende sobre el comienzo de la neurogénesis y el proceso de determinación celular en el desarrollo embrionario. Descubre cómo las células precursoras se estabilizan genotípicamente y cómo se activan o desactivan las bases génicas.