Análisis funcional in situ de módulos polarizadores proteicos durante el desarrollo neuronal.

Abstract

Durante el desarrollo embrionario de la corteza cerebral las neuronas deben migrar desde su posición de origen en la zona ventricular hacia su posición final en la placa cortical, de acuerdo a un patrón de adentro hacia afuera. Durante la migración neuronal, el proceso conductor de estas células evalúa el ambiente local en búsqueda de señales quimiotácticas que le guíen hacia su capa adecuada. Al mismo tiempo, las neuronas establecen contacto con la matriz extracelular y células vecinas a través de proteínas de adhesión. Estos contactos adhesivos proveen de la tensión mecánica necesaria para mantener la forma y motilidad celular. Se ha establecido claramente que estas células altamente polarizadas, necesitan reajustar permanentemente los niveles de expresión de una variedad de receptores y proteínas de adhesión celular en su membrana para poder acoplar su programa de desarrollo con el tejido circundante. En este trabajo, estudiamos tres proteínas encargadas de controlar la expresión de proteínas de membrana a través de su actividad en el envío secretorio (PKD1 y BARS) o en la remoción/inserción de membrana (SARA). La disminución de la expresión de cualquiera de ellas conduce a fallas en la migración neuronal, transición de la morfología multipolar a bipolar u orientación radial. En cuanto a los fenotipos observados por el silenciamiento de PKD1 o BARS, señalamos que el receptor de Reelina, ApoER2, queda retenido en el soma, en lugar de ser enviado al proceso conductor. Es plausible que la falta de señalización de Reelina, mediada por una localización incorrecta del receptor ApoER2, concluya en una disminución de la tensión en el proceso conductor, a través de n-cofilina. Por otra parte, la supresión de SARA in vitro aumenta los niveles de L1-CAM en la superficie celular. Lo mismo parece ser el caso in vivo, ya que la sobre-expresión de L1-CAM resulta en los mismos fenotipos causados por el silenciamiento de SARA. A su vez, lo contrario también resultó ser cierto: la disminución conjunta de la expresión de SARA y L1-CAM rescata la migración y orientación neuronal, a los niveles del control. En resumen, los resultados presentados aquí muestran cómo la desregulación de la maquinaria secretoria o endosomal conduce a errores en la expresión de proteínas de membrana claves en la transducción de señales quimiotácticas (ej. ApoER2) o en el establecimiento de contactos adhesivos (ej. L1-CAM). Todo lo cual, trae aparejado consecuencias significativas en el desarrollo neuronal y la formación global del cerebro.