Los científicos descubren un mecanismo que explica cómo el gen único impulsa el desarrollo del cerebro

El desarrollo del cerebro es el resultado de una gran cantidad de genes que orquestan la diferenciación de las células madre en varios tipos de células cerebrales. Ahora, un nuevo estudio revela que el gen NeuroD1 no solo se expresa en las células madre del cerebro sino que también actúa como el principal regulador de este complejo proceso.
Los investigadores dicen que NeuroD1 crea una memoria epigenética en la célula de cómo debe diferenciarse a medida que se desarrolla el cerebro.

Informes en el El diario EMBO, investigadores del Instituto de Biología Molecular (IMB) en Mainz, Alemania, describen cómo desentrañaron el intrincado mecanismo a través del cual NeuroD1 impulsa la formación de células cerebrales.

Creen que sus hallazgos no solo mejorarán la comprensión de cómo se desarrolla el cerebro y formará nuevas células, sino que también podrían ayudar a desarrollar tratamientos regenerativos para la enfermedad de Parkinson y otros trastornos neurodegenerativos.

En enfermedades neurodegenerativas como el Parkinson y el Alzheimer, la función cerebral disminuye debido a la pérdida de células que no pueden reemplazarse por sí mismas, por lo que el daño es permanente.

El objetivo de la medicina regenerativa es reponer las células perdidas, por ejemplo, replicando cómo el cuerpo crea nuevas células durante el desarrollo.

Pero el cerebro es un órgano complejo y no sabemos mucho sobre su desarrollo a nivel molecular.

Los investigadores de IMB han estado estudiando el papel que NeuroD1 juega en el desarrollo del cerebro. Ya habían establecido que el gen está activo al comienzo del proceso de desarrollo del cerebro.

El gen maestro crea 'memoria epigenética' en las células

En el nuevo estudio, los investigadores encontraron que NeuroD1 actúa como un interruptor maestro que inicia el proceso de desarrollo del cerebro.

Descubrieron que NeuroD1 controla otros genes alterando su estado "epigenético": sin alterar su ADN subyacente, deja marcadores en los genes que muestran si están activados o desactivados y eso influye en la forma en que se leen.

Sin embargo, otra característica importante que descubrieron es que NeuroD1 continúa influyendo en este proceso incluso cuando se apaga. Los marcadores epigenéticos que deja en los otros genes son permanentes.

Es como si NeuroD1 creara una "memoria epigenética" en la célula de cómo debería diferenciarse a medida que se desarrolla el cerebro. Los primeros autores conjuntos Abhijeet Pataskar y Johannes Jung explican:

"Nuestra investigación ha demostrado cómo un solo factor, NeuroD1, tiene la capacidad de cambiar el paisaje epigenético de la célula, lo que resulta en un programa de expresión génica que dirige la generación de neuronas".

El Dr. Tiwari dice que el estudio es emocionante porque hace mucho para aclarar lo que vincula la secuencia de ADN, los cambios epigenéticos y el destino de la célula. Además, él concluye:

"No solo arroja nueva luz sobre la formación del cerebro durante el desarrollo embrionario, sino que también abre nuevos caminos para la terapia regenerativa".

Mientras tanto, Noticias médicas hoy recientemente aprendí cómo dirigir la formación de vasos sanguíneos no deseados en el cerebro podría ser una forma de ayudar a las personas con enfermedad de Parkinson que continúan teniendo problemas para mantener el equilibrio y caminar a pesar de la medicación que restaura la dopamina.

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