Developmental regulation of cortical expansion: radial glia cell lineage and neuronal migration

Abstract

La corteza cerebral es la región más extensa del cerebro de mamíferos. Durante su desarrollo tienen lugar diversos procesos como la neurogénesis y la migración neuronal. Las células progenitoras se dividen para generar neuronas, que migran antes de diferenciarse y formar circuitos. Las neuronas piramidales migran guiadas y en íntima relación con fibras de glía radial, que mientras en especies lisencefálicas presentan trayectorias paralelas, en girencefálicas las trayectorias son divergentes. Esta divergencia contribuye a una mayor dispersión de las neuronas en la corteza cerebral y a su expansión tangencial. Nosotros hemos estudiado los procesos que tienen lugar en las neuronas piramidales para promover su dispersión durante la migración radial. Postulamos que la formación de ramas en el proceso de guía podría contribuir a esa dispersión, permitiendo a las neuronas moverse entre diferentes fibras radiales. Hemos observado que la formación de ramas es un mecanismo común durante la migración radial, con especial relevancia en especies girencefálicas, y que estas células con ramas son perfectamente motiles, siendo la formación de ramas un proceso transitorio y dinámico. Otro aspecto de gran relevancia en la formación de grandes cerebros es el incremento en la neurogénesis, que en parte ocurre gracias a la expansión de la población de progenitores basales en zonas germinativas. Entre todos los tipos de progenitores descritos en mamíferos, las Células de Glia Radial basales (bRGCs) juegan un papel importante en la expansión cortical, siendo necesarias aunque no suficientes para la formación de giros. En especies girencefálicas, con gran expansión cortical durante la embriogénesis, las bRGCs residen mayoritariamente en la zona subventricular externa (OSVZ). Utilizando el hurón como modelo de mamífero girencefálico, hemos observado que las RGCs actúan como los principales progenitores neuronales. Además, nuestro estudio demuestra que la formación de la OSVZ depende de un periodo crítico de generación masiva de bRGCs desde la zona ventricular (VZ). Hemos demostrado que las células de Glia Radial apicales (aRGCs) en la VZ se dividen para generar bRGCs, y que lo hacen manera continua para la zona subventricular interna (ISVZ) pero sólo durante un corto periodo embrionario para la OSVZ. Posteriormente, las bRGCs de la OSVZ son capaces de auto-amplificarse, formando un linaje independiente de VZ e ISVZ. Se trata de mecanismo sin precedentes implicado en la expansión y girificación de la corteza cerebral, en el que la expresión de los genes Cdh1 y Trnp1 son necesarios y suficientes para controlar el balance de producción de bRGCs y aRGCs durante el desarrollo cortical.