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Identifican una proteína determinante para el desarrollo del cerebro

Sin ella, embriones de rana se convirtieron en un saco de células de piel sin cabeza


Científicos del Harvard Stem Cell Institute (HSCI) y del Boston Children’s Hospital de EEUU, en colaboración con investigadores de Oxford y Río de Janeiro, han identificado una proteína que es necesaria para la formación del cerebro de los vertebrados. Se trata de la proteína Notum, que fue en primer lugar descubierta en moscas de la fruta (año 2002), y posterormente encontrada en ratones y seres humanos.





En la imagen superior, un embrión de rana se desarrolla normalmente. En la imagen inferior, aparece un embrión de rana que carece de cabeza y cerebro como resultado de la supresión de la proteína Notum. Fuente: HARVARDgazette.
En la imagen superior, un embrión de rana se desarrolla normalmente. En la imagen inferior, aparece un embrión de rana que carece de cabeza y cerebro como resultado de la supresión de la proteína Notum. Fuente: HARVARDgazette.
Científicos del  Harvard Stem Cell Institute (HSCI) y del Boston Children’s Hospital de EEUU, en colaboración con investigadores  de Oxford y Río de Janeiro, han identificado una proteína que es necesaria para la formación del cerebro de los vertebrados.

Los investigadores afirman, según Harvardgazette, que el hallazgo, constatado con éxito en embriones de rana, ayudará a los científicos a controlar la diferenciación de diversos tipos de células. Su estudio ha aparecido publicado en la revista Developmental Cell. 


La proteína en cuestión es la Notum, que fue en primer lugar descubierta en moscas de la fruta (año 2002), y  posterormente encontrada en ratones y seres humanos.

Esta proteína es una de las muchas que ayudan a determinar el desarrollo embrionario.
Por ejemplo, los investigadores sabían desde hace algún tiempo que regula la formación de las alas de las moscas. Pero, hasta hace poco, no se sabía cómo la proteína Notum afectaba al desarrollo embrionario de los vertebrados.

Para tratar de averiguarlo, los investigadores compararon el desarrollo de embriones de rana con y sin dicha proteína. Estos embriones se usan como 'modelo' para entender el desarrollo de los embriones humanos. 

Resultados obtenidos

Cuando los investigadores inyectaron a los embriones de rana la proteína Notum, a estos les crecieron cerebros y cabezas grandes. En cambio, cuando la Notum no estaba presente, los embriones se convertían en un saco de células de piel sin cabeza; con un pequeño cerebro.

Las células progenitoras embrionarias fabricaron además solo células epidérmicas, pero no células neuronales.
En otras palabras, explican los investigadores: "El cerebro de las ranas no se pudo formar adecuadamente sin Notum".

Implicaciones

Los científicos creen que los hallazgos podrían beneficiar a los investigadores de células madre que estén tratando de crear tipos específicos de tejidos u órganos en laboratorio.

En general, con el fin de guiar o dirigir la diferenciación de las células madre en un tipo de célula dado, tales como células neuronales o células musculares, los investigadores van probando y ajustando "recetas", que consisten en añadir diversas secuencias y cantidades de moléculas a las células madre que tienen en laboratorio. 


Para aquellos que tratan de crear células neuronales, "Notum es un ingrediente necesario; una nueva herramienta de instrucción de las células progenitoras humanas, que se quieran transformar en tejidos  neuronales", afirman los científicos.

Un hallazgo añadido

Por otra parte, los investigadores fueron capaces de demostrar cómo la proteína Notum desactiva las proteínas Wnt, una familia de proteínas que dirige a las células madre directamente hacia su "autorrenovación" o que provoca la producción de más células madre, entre otras cosas. Si no se controlan, las proteínas Wnt pueden causar ciertos tipos de cáncer, como el digestivo, el de cerebro y el de sangre.

 

Referencias bibliográficas:

Xinjun Zhang, et al.
Notum Is Required for Neural and Head Induction via Wnt Deacylation, Oxidation, and Inactivation. Developmental Cell (2015). DOI: 10.1016/j.devcel.2015.02.014.

Cell signalling: Disarming Wnt. Nature (2015). DOI: 10.1038/nature14208.


Viernes, 13 de Marzo 2015
Universidad de Harvard/T21
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