En los vertebrados, un neuroblasto o célula nerviosa primitiva [1] es una célula posmitótica que no se divide más, [2] y que se convertirá en una neurona después de una fase de migración . [3] En invertebrados como Drosophila, los neuroblastos son células progenitoras neurales que se dividen asimétricamente para producir un neuroblasto y una célula hija de potencia variable según el tipo de neuroblasto. Los neuroblastos de vertebrados se diferencian de las células gliales radiales y están comprometidos a convertirse en neuronas. [4] Células madre neurales, que solo se dividen simétricamente para producir más células madre neurales, se transforman gradualmente en células gliales radiales . [5] Las células gliales radiales, también llamadas células progenitoras gliales radiales, se dividen asimétricamente para producir un neuroblasto y otra célula glia radial que volverán a entrar en el ciclo celular. [5] [3]
Esta mitosis ocurre en el neuroepitelio germinal (o zona germinal), cuando una célula glial radial se divide para producir el neuroblasto. El neuroblasto se desprende del epitelio y migra mientras que la célula progenitora de la glial radial producida permanece en el epitelio lumenal. La célula migratoria no se dividirá más y esto se llama cumpleaños de la neurona. Las células con los cumpleaños más tempranos solo migrarán una distancia corta. Aquellas células con cumpleaños tardíos migrarán más a las regiones más externas de la corteza cerebral . Las posiciones que ocupen las células migradas determinarán su diferenciación neuronal. [6]
Formación
Los neuroblastos están formados por la división asimétrica de las células gliales radiales. Empiezan a migrar tan pronto como nacen. La neurogénesis solo puede tener lugar cuando las células madre neurales se han transformado en células gliales radiales. [5]
Diferenciación
Los neuroblastos están presentes principalmente como precursores de neuronas durante el desarrollo embrionario; sin embargo, también constituyen uno de los tipos de células implicados en la neurogénesis adulta . La neurogénesis adulta se caracteriza por la diferenciación e integración de células madre neurales en el cerebro de un mamífero adulto maduro. Este proceso ocurre en la circunvolución dentada del hipocampo y en las zonas subventriculares del cerebro de los mamíferos adultos. Los neuroblastos se forman cuando una célula madre neural , que puede diferenciarse en cualquier tipo de célula neural madura (es decir, neuronas, oligodendrocitos , astrocitos , etc.), se divide y se convierte en una célula amplificadora de tránsito . Las células amplificadoras de tránsito están ligeramente más diferenciadas que las células madre neurales y pueden dividirse asimétricamente para producir neuroblastos y glioblastos posmitóticos, así como otras células amplificadoras de tránsito. Un neuroblasto, una célula hija de una célula amplificadora de tránsito, es inicialmente una célula madre neural que ha llegado al "punto de no retorno". Un neuroblasto se ha diferenciado de tal manera que madurará y se convertirá en una neurona y no en ningún otro tipo de célula neural. [7] Los neuroblastos se están estudiando extensamente ya que tienen el potencial de ser utilizados terapéuticamente para combatir la pérdida de células debido a una lesión o enfermedad en el cerebro, aunque se debate su efectividad potencial.
Migración
En el embrión, los neuroblastos forman la capa media del manto de la pared del tubo neural que pasa a formar la materia gris de la médula espinal . La capa externa a la capa del manto es la capa marginal y esta contiene los axones mielinizados de los neuroblastos que forman la sustancia blanca de la médula espinal. [1] La capa interna es la capa ependimaria que formará el revestimiento de los ventrículos y el canal central de la médula espinal. [8]
En los seres humanos, los neuroblastos producidos por las células madre en la zona subventricular adulta migran a las áreas dañadas después de las lesiones cerebrales. Sin embargo, están restringidos al subtipo de células pequeñas similares a las interneuronas y es poco probable que contribuyan a la recuperación funcional de los circuitos estriatales . [9]
Significación clínica
Existen varios trastornos conocidos como trastornos de migración neuronal que pueden causar problemas graves. Estos surgen de una interrupción en el patrón de migración de los neuroblastos en su camino hacia sus destinos objetivo. Los trastornos incluyen lisencefalia , microlissencefalia , paquigiria y varios tipos de heterotopía de la materia gris .
Desarrollo de neuroblastos en Drosophila
En el organismo modelo de la mosca de la fruta Drosophila melanogaster , un neuroblasto es una célula progenitora neural que se divide asimétricamente para producir un neuroblasto y una neurona, una célula madre ganglionar (GMC) o un progenitor neural intermedio, según el tipo de neuroblasto. [10] [11] Durante la embriogénesis , los neuroblastos embrionarios se deslaminan del neuroectodermo procefálico (para los neuroblastos cerebrales) o del neuroectodermo del cordón nervioso ventral (para los neuroblastos abdominales). Durante el desarrollo larvario, los neuroblastos del lóbulo óptico se generan a partir de un neuroectodermo llamado Centro de Proliferación Exterior. [12] Hay más de 800 neuroblastos del lóbulo óptico, 105 neuroblastos del cerebro central y 30 neuroblastos abdominales por hemisegmento (la mitad bilateral de un segmento). [11]
Los neuroblastos se someten a tres tipos de división conocidos. Los neuroblastos de tipo 0 se dividen para dar lugar a un neuroblasto y una célula hija que se diferencia directamente en una sola neurona o glía. Los neuroblastos de tipo I dan lugar a un neuroblasto y una célula madre ganglionar (GMC), que se somete a una división terminal para generar un par de neuronas hermanas. Esta es la forma más común de división celular y se observa en neuroblastos abdominales, del lóbulo óptico y del cerebro central. Los neuroblastos de tipo II dan lugar a un neuroblasto y un Progenitor Neural Intermedio (INP) amplificador del tránsito. Los INP se dividen de manera similar a los neuroblastos de tipo I, produciendo un INP y una célula madre ganglionar. Si bien solo existen 8 neuroblastos de tipo II en el cerebro central, sus linajes son mucho más grandes y más complejos que los neuroblastos de tipo I. [11] El cambio de neuroblasto pluripotente al destino celular diferenciado es facilitado por las proteínas Prospero, Numb y Miranda. Prospero es un factor de transcripción que desencadena la diferenciación. Se expresa en neuroblastos, pero Miranda lo mantiene fuera del núcleo, que lo une a la corteza basal de la célula. Esto también da como resultado una división asimétrica, donde Prospero se localiza en solo una de las dos células hijas. Después de la división, Prospero ingresa al núcleo y la célula en la que está presente se convierte en GMC.
Los neuroblastos son capaces de dar lugar a la vasta diversidad neuronal presente en el cerebro de la mosca utilizando una combinación de restricción espacial y temporal de la expresión génica que dan a la progenie nacida de cada neuroblasto una identidad única dependiendo tanto del neuroblasto padre como de su fecha de nacimiento. [13] Esto se basa en parte en la posición del neuroblasto a lo largo de los ejes anterior / posterior y dorsal / ventral, y en parte en una secuencia temporal de factores de transcripción que se expresan en un orden específico a medida que los neuroblastos experimentan divisiones secuenciales. [ cita requerida ]
Ver también
- Neuroblastoma
- Columna posterior
- Lista de tipos de células humanas derivadas de las capas germinales
Referencias
- ↑ a b Sadler, T. (2010). Embriología médica de Langman (11ª ed.). Filadelfia: Lippincott William & Wilkins. pp. 296 -297. ISBN 978-07817-9069-7.
- ^ Williams, S. Mark (2001). "La formación inicial del sistema nervioso: gastrulación y neurulación" . Neurociencia. 2ª edición . Consultado el 5 de enero de 2019 .
- ^ a b Purves, Dale (2012). Neurociencia (5ª ed.). Asociados Sinauer. pag. 490. ISBN 9780878936953.
- ^ "wberesford.hsc.wvu.edu" . Consultado el 8 de abril de 2010 .
- ^ a b c Johnson, CA; Wright, CE; Ghashghaei, HT (diciembre de 2017). "Regulación de la citocinesis durante la corticogénesis: centrarse en el medio del cuerpo" . Cartas FEBS . 591 (24): 4009–4026. doi : 10.1002 / 1873-3468.12676 . PMID 28493553 .
- ^ Gilbert, Scott (2006). Biología del desarrollo (8ª ed.). Editores Sinauer Associates. pp. 386 -387. ISBN 9780878932504.
- ^ Purves, D; et al. (2007). Neurociencia (4ª ed.). Nueva York: WH Freeman. ISBN 978-0-87893-697-7.[ página necesaria ]
- ^ Tortora, G; Derrickson, B (2011). Principios de anatomía y fisiología (13ª ed.). Wiley. pag. 571. ISBN 9780470646083.
- ^ Liu, F; Tú, Y; Li, X; Ma, T; Nie, Y; Wei, B; Iluminado; Lin, H; Yang, Z (abril de 2009). "La lesión cerebral no altera el potencial de diferenciación intrínseco de los neuroblastos adultos" . La Revista de Neurociencia . 29 (16): 5075–5087. doi : 10.1523 / JNEUROSCI.0201-09.2009 . PMID 19386903 .
- ^ Gallaud, E; Pham, T; Cabernard, C (2017). "Neuroblastos de Drosophila melanogaster: un modelo para divisiones asimétricas de células madre". Resultados y problemas en la diferenciación celular . 61 : 183–210. doi : 10.1007 / 978-3-319-53150-2_8 . PMID 28409305 .
- ^ a b c Doe, Chris Q. (6 de octubre de 2017). "Patrones temporales en el SNC de Drosophila" . Revisión anual de biología celular y del desarrollo . 33 (1): 219–240. doi : 10.1146 / annurev-cellbio-111315-125210 . ISSN 1081-0706 .
- ^ Courgeon, Maximilien; Desplan, Claude (1 de junio de 2019). "Coordinación de patrones neuronales en el sistema visual de Drosophila" . Opinión actual en neurobiología . Identidad neuronal. 56 : 153-159. doi : 10.1016 / j.conb.2019.01.024 . ISSN 0959-4388 . PMC 6551251 .
- ^ Sen, Sonia Q; Chanchani, Sachin; Southall, Tony D; Doe, Chris Q (29 de enero de 2019). Mandel, Gail; Struhl, Kevin; Desplan, Claude; Eisen, Michael B (eds.). "La cromatina abierta específica de neuroblastos permite que el factor de transcripción temporal, Jorobado, se una a loci específicos de neuroblastos" . eLife . 8 : e44036. doi : 10.7554 / eLife.44036 . ISSN 2050-084X .