La proteína NEK7 regula la formación de neuronas, ya que es necesaria para el crecimiento y la ramificación de las dendritas, así como para la formación y conformación de las espinas dendríticas. Estas son las principales conclusiones de un estudio publicado en Comunicaciones de la naturaleza y dirigido por Jens Lüders en el Instituto de Investigación en Biomedicina IRB Barcelona, en colaboración con colegas de la Universidad de Barcelona y el Instituto de Biología Molecular de Barcelona IBMB-CSIC.
Está firmemente establecido que, durante la división celular, NEK7 regula los microtúbulos y centrosomas, estructuras que ayudan a separar los cromosomas durante la mitosis. Sin embargo, nunca se ha informado sobre la función de este gen en las neuronas. Los microtúbulos son pequeños filamentos que se encogen, alargan,agruparse y doblarse, dependiendo de los requisitos celulares. Están involucrados en la movilidad celular, la división celular y el transporte intracelular, entre otras funciones.
Los científicos han utilizado modelos in vitro e in vivo para mostrar que NEK7 es importante para la correcta formación de neuronas en el hipocampo, una región del cerebro involucrada principalmente en la formación de memoria. Cuando los investigadores redujeron los niveles de NEK7, las neuronasno formaron las dendritas correctamente. Las dendritas se acortaron y mostraron menos estructuras sinápticas mal formadas. Las consecuencias que se derivan de la malformación de las neuronas del hipocampo aún no se han determinado, pero la deficiencia de NEK7 resulta en un fenotipo complejo en ratones, lo que sugiere que NEK7 tieneroles más amplios, potencialmente también en otras regiones del cerebro.
no solo mitosis
La mitosis se ha estudiado ampliamente y se ha identificado la mayoría de los reguladores de microtúbulos. Este conocimiento condujo al desarrollo de fármacos que se dirigen a los microtúbulos y las proteínas reguladoras de los microtúbulos para combatir el cáncer. Sin embargo, a menudo se pasa por alto que los microtúbulos también tienen otras funciones importantesen células diferenciadas post-mitóticas como las neuronas.
Las células mitóticas y las neuronas pueden compartir más reguladores de microtúbulos de lo que se pensaba inicialmente. Al realizar un análisis de microarrays de todo el genoma sobre neuronas diferenciadoras en cultivo, los investigadores han identificado los llamados "reguladores de microtúbulos mitóticos" que están fuertemente regulados en las neuronas a medida quediferenciar y, por lo tanto, presumiblemente tener roles clave durante este proceso ". Es de gran importancia explorar esta premisa, ya que no solo conducirá a una mejor comprensión de la función de la red de microtúbulos en las neuronas, sino que también podría ayudar a predecir el medicamento contra el cáncerefectos secundarios ", dice Francisco Freixo, ex estudiante de doctorado" la Caixa "en IRB Barcelona y primer autor del estudio.
En las neuronas, por ejemplo, los microtúbulos ayudan a definir la forma de estas células y también sirven como pistas a lo largo de las cuales se transportan muchos orgánulos y neurotransmisores a largas distancias ". No es sorprendente que algunos agentes quimioterapéuticos que afectan las funciones de los microtúbulos en las células mitóticastambién tienen efectos secundarios graves en el sistema nervioso ", explica Jens Lüders, jefe del laboratorio de la Organización de microtúbulos.
Los microtúbulos determinan la función y supervivencia de las neuronas. Sin embargo, hasta la fecha, se sabe poco sobre los reguladores del citoesqueleto de los microtúbulos en las neuronas ". Además de comprender los posibles efectos secundarios de los agentes quimioterapéuticos utilizados para atacar las células mitóticas, es de suma importancia"Es importante tener un conocimiento mejor y más completo de la identidad de los reguladores de microtúbulos en las neuronas, qué hacen, cuándo y cómo operan, y qué sucede cuando no están presentes o cuando están mal regulados", concluyen los investigadores.
Las mutaciones en los genes que codifican los reguladores del citoesqueleto de microtúbulos están asociadas con enfermedades neurodegenerativas y trastornos del desarrollo neurológico. Los ejemplos incluyen TAU, MAP1 y MAP2 asociados con la enfermedad de Alzheimer, Doublecortin relacionado con enfermedades del desarrollo cerebral y Spastin relacionado con la disfunción neuronal. Es probable que el trabajo futuro revelemás llamados reguladores de microtúbulos mitóticos que tienen funciones importantes en el cerebro.
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Materiales proporcionado por Instituto de Investigación en Biomedicina IRB Barcelona . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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