Las células madre neurales son responsables de la formación de células hijas diferenciadas en el cerebro en desarrollo. Si no se necesitan células nuevas, las células madre pueden entrar en una fase de reposo llamada quiescencia. Los biólogos de la Universidad Johannes Gutenberg de Mainz JGU ahora han descubierto quelas fases de reposo en el Drosophila el sistema nervioso central de la mosca de la fruta está controlado por la vía de señalización del hipopótamo. Drosophila sirve como organismo modelo que ayuda a los genetistas a decodificar los fundamentos moleculares de la biología celular y desentrañar los mecanismos que se conservan en los seres humanos y otros vertebrados.
Las células madre son células indiferenciadas capaces de producir tipos de células especializadas. En las fases de desarrollo y crecimiento o durante la regeneración, las células madre proporcionan respaldo y pueden generar cantidades considerables de células hijas. Las interrupciones en el proceso pueden, a su vez, dar lugar a la formación de tumoreso el agotamiento temprano del reservorio de células madre. "En otras palabras, la actividad de las células madre necesita ser regulada con precisión para satisfacer las necesidades de un organismo. Si no se requiere producción de células, las células madre permanecen en un estado inactivo", explicóDr. Christian Berger, del Instituto de Genética de la Universidad de Mainz.
Su grupo de trabajo ahora ha podido mostrar cómo se mantiene la fase de descanso Drosophila células madre neurales. Las interacciones proteicas entre las células gliales nicho y las células madre activan la vía de señalización del hipopótamo en las células madre para reprimir el crecimiento y la división celular. "Las fases de reposo deben activarse y mantenerse activamente", agregó Berger. El hipopótamoSe sabía que la vía de señalización, que está altamente conservada para los humanos, desempeñaba un papel crítico en la determinación del tamaño de los órganos, como, por ejemplo, en el hígado, pero no se ha demostrado que influya en las células madre neurales en el sistema nervioso central.
Los experimentos se realizaron usando Drosophila larvas. Al comienzo de la vida larval, las células madre neurales en el sistema nervioso larvario son naturalmente inactivas. Una vez que las larvas toman alimento, las células madre se activan y comienzan a crecer. El equipo de genetistas con sede en Mainz que trabaja con el Dr.Christian Berger ha descubierto que el crecimiento comienza antes si la vía de señalización del hipopótamo está desactivada, lo que significa que la fase de reposo ya no se puede mantener correctamente.
Además, el equipo de Berger ha identificado dos proteínas de superficie ubicadas en las células madre neurales y las células gliales de nicho circundantes que son responsables de las interacciones entre estas células. Cuando los científicos eliminan estas proteínas de superficie de las células gliales de nicho, las células madrecomienzan a crecer y forman prematuramente nuevas células hijas. En el proceso de desarrollo fisiológico, este efecto está regulado por la ingesta de nutrición. Cuando las larvas comienzan a comer, las proteínas de la superficie Migajas y Equinoide en las células gliales nicho se desactivan aproximadamente diez horas despuésy las células madre comienzan a crecer.
El componente final en esta larga serie de secuencias de señal es la proteína efectora Yorkie que es el factor decisivo al final de la vía de señalización del hipopótamo y determina el inicio de la reactivación, el crecimiento y la división en las células madre ". Nuestros resultados con Drosophila exhiben sorprendentes similitudes en algunos aspectos con lo que sabemos sobre la regulación de las fases de reposo en los mamíferos, lo que permite especular si la vía de señalización del hipopótamo en las células madre neurales funciona de la misma manera tanto en vertebrados como en invertebrados ", afirmó el documento.primer autor Rouven Ding. Con el fin de fortalecer la relevancia de sus resultados en ratones, el grupo de trabajo de Berger ha comenzado un proyecto conjunto con el profesor Benedikt Berninger del Focus Program Translational Neurosciences FTN en el Centro Médico de la Universidad de Mainz. Sus resultados pueden resultarser importante cuando se trata de investigar el cáncer cerebral, ya que se sabe que los componentes de la vía de señalización del hipopótamo, como la neurofibromina 2, están involucrados en la generación de tumores cerebrales.
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Materiales proporcionado por Universität Mainz . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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