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LABORATORIO DE NEUROCIENCIAS: REGENERACIÓN DE CÉLULAS NEURALES DAÑADAS MEDIANTE ESTIMULACIÓN DE LA NEUROGÉNESIS EN EL CEREBRO ADULTO

Dra. Silvia Alejandra López Juárez

Departamento de Ingenierías Química, Electrónica y Biomédica,
División de Ciencias e Ingenierías
Universidad de Guanajuato, Campus León.

La neurogénesis es el proceso que da lugar a nuevas células neurales, oligodendrocitos, neuronas y astrocitos, en el sistema nervioso. Este proceso, particularmente activo durante el periodo del desarrollo embrionario, se preserva en el adulto en regiones discretas del cerebro de mamíferos incluyendo el humano. Existen dos principales nichos que albergan células madre neurales, uno, en las paredes del ventrículo lateral también conocido como Zona Subventricular (ZSV) y otro en la Zona Subgranular (ZSG) del hipocampo. Las células madre neurales que proliferan en estas áreas tienen la capacidad de migrar, diferenciarse y remplazar células dañadas.

Las nuevas células neurales en la ZSV migran de manera radial hacia estructuras cerebrales como el estriado o el cuerpo calloso, participando en la conectividad de ambos hemisferios cerebrales y del cerebro en sí con la actividad motora. Estas mismas células pueden elegir el bulbo olfativo como destino, migrando de manera tangencial. Por su parte, las nuevas células en la ZSG tienen una migración mucho más corta. Solo viajan algunas capas celulares y permanecen dentro del hipocampo. A pesar del corto trayecto, solo una pequeña proporción de las nuevas células sobreviven. Actualmente ya se conocen algunos de los factores que rigen los procesos neurogénicos en los cerebros adultos. Uno de ellos son las hormonas tiroideas, las cuales actúan como interruptores moleculares que guían la diferenciación de una célula madre neural hacia su destino neuronal u oligodendrocítico, sin embargo, muy poco se ha estudiado sobre el rol de las hormonas tiroideas sobre los procesos de migración desde la ZSV o sobre su participación en los procesos de supervivencia y muerte celular en la ZSG.

En nuestro laboratorio estudiamos los mecanismos moleculares a través de los cuales las hormonas tiroideas regulan la neurogénesis en estos dos nichos. En el hipocampo, nos interesamos en describir los elementos de la vía que regulan la entrada y acción de estas hormonas en los diferentes tipos celulares presentes en la ZSG. En esta región, nos interesamos particularmente en las nuevas neuronas que se generan y a su supervivencia en el nicho. De ello depende la correcta función del hipocampo en procesos como la memoria. En la ZSV, el interés esta más enfocada en vincular los procesos neurodegenerativos con la oligodendrogénesis. Contamos con un modelo animal de desmielinización, donde una mutación genética en el gen Tubb4a induce daños en el citoesqueleto de los oligodendrocitos. En este modelo, buscamos entender si esta mutación afecta los procesos neurogénicos en el cerebro adulto. La importancia de entender los mecanismos que rigen la neurogénesis en estos dos modelos, ZSV y ZSG, nos permitirá proponer posibles estrategias para modular la oligodendrogénesis que regula la mielinización de las neuronas en el SNC así como la supervivencia de las nuevas neuronas en los procesos de aprendizaje y memoria.

Para estudiar estos mecanismos utilizamos diversas herramientas que nos ayudan a analizar los fenómenos de proliferación, diferenciación celular y migración. Utilizamos una técnica de transfección de genes in vivo, que nos permite inducir de manera transitoria la ganancia o pérdida de función de los genes que son de nuestro interés. También usamos técnicas de biología molecular para cuantificar la expresión de genes en las ZSV y ZSG, técnicas de inmunohistofluorescencia y biofotónica para identificar las diferentes poblaciones celulares. Entre los principales equipos con los que contamos son, inyectores estereotáxicos, equipo de anestesia por inhalación, microscopios de luz y fluorescencia, termociclador, entre otros.

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