Identifican proteína clave para la formación del cerebro en vertebrados

Imagen: Un embrión de rana se desarrolla normalmente (arriba). Un embrión carece de cabeza y cerebro como resultado de la supresión de la proteína Notum (abajo) / Foto: Nathalia G. Amado / Fuente: Universidad de Harvard

Una proteína que es necesaria para la formación del cerebro de los vertebrados ha sido identificada por investigadores del Instituto de Células Madre de Harvard (HSCI por sus siglas en inglés) y del Hospital Infantil de Boston, ambos en EU, en colaboración con científicos de la Universidad de Oxford en Reino Unido y de la Universidad Federal de Rio de Janeiro en Brasil.

Los expertos señalan que el descubrimiento, que ha sido demostrado de forma exitosa en embriones de ranas, ayudará a los científicos a controlar la diferenciación de varios tipos celulares, lo que representa un gran avance en el campo de la medicina regenerativa.

El estudio fue publicado en línea en la revista Cell.

La proteína denominada ‘Notum‘, fue descubierta por primera vez en las moscas de la fruta en el año 2002, y posteriormente en ratones y en humanos, siendo una de muchas que ayudan a determinar el desarrollo embrionario. Por algún tiempo, los investigadores han sabido que Notum regula la formación de las alas en estas moscas. Pero hasta ahora, no se conocía la manera en la que Notum afectaba al desarrollo embrionario de los vertebrados.

El equipo de investigadores comparó cómo se desarrollaron los embriones de ranas – utilizados en el laboratorio como modelos de embriones humanos – en presencia y ausencia Notum.

Cuando inyectaron Notum en los embriones de rana, éstos desarrollaron cerebros y cabezas más grandes. Cuando Notum no estuvo presente, los embriones se convirtieron en sacos de células epiteliales, carentes de cabeza y con un cerebro muy pequeño. Lo anterior es el resultado de las células progenitoras embrionarias produciendo únicamente células de la epidermis, pero no células neurales.

Esto significa que el cerebro de la rana no puede formarse apropiadamente sin que exista Notum.

Los hallazgos podrían beneficiar a los investigadores en células madre que buscan crear tejidos específicos u órganos en el laboratorio. A fin de guiar o dirigir células madre para que se diferencien en un tipo celular determinado, como pueden ser células neurales o musculares, los investigadores continúan alterando sus métodos experimentales, precisando qué moléculas deberían añadir a sus placas de cultivo y en qué secuencia y cantidad.

Para aquellos que tratan de crear células neurales, “Notum es un ingrediente necesario y una nueva pieza en la caja de herramientas para los investigadores que instruyen a las células progenitoras a convertirse en tejidos neurales”, comentó Xi He, profesor de investigación de la Sociedad Americana para el Cáncer a cargo del laboratorio del HSCI en el Hospital Infantil de Boston y autor principal del estudio.

Por otra parte, los investigadores también fueron capaces de demostrar la vía por la cual Notum desactivaWnt‘, que es una familia de proteínas que permite a las células madre auto-renovarse o producir más de estas células, entre otras funciones más. De no ser desactivada, Wnt podría causar ciertos tipos de cáncer, entre ellos gastrointestinal, cerebral y cánceres de sangre.

Vía: Universidad de Harvard