Development of neuronal lineages in the mammalian cerebral cortex

Abstract

Los circuitos neuronales de la corteza cerebral contienen dos elementos principales, interneuronas GABAérgicas inhibitorias y células piramidales glutamatérgicas excitatorias. Cada grupo de neuronas es muy heterogéneo y juega un papel distinto en la función cortical. Las células piramidales principalmente transmiten señales de largo alcance, mientras que las interneuronas modulan la actividad de las células piramidales a través de inhibición local. Las células piramidales y las interneuronas se generan en el cerebro embrionario en distintas y distantes regiones proliferativas y adoptan diferentes estrategias para llegar a la corteza y organizarse a través de capas y columnas, las dos principales características histológicas y funcionales de la citoarquitectura cortical. Los circuitos funcionales se originan a partir de procesos del desarrollo temprano, como la neurogénesis y la migración celular que guían el ensamblaje preciso de las neuronas corticales. En esta Tesis, hemos investigado la contribución de las células progenitoras a la generación de la diversidad celular y cómo las relaciones de linaje influyen en la organización de las neuronas corticales, mediante el desarrollo de un nuevo método para marcar progenitores individuales y seguir sus progenies con especificidad regional y subtipo in vivo. Los análisis de la distribución de linajes celulares demostraron que las principales clases de interneuronas tienen una fuerte tendencia a organizarse en agrupamientos celulares discretos en la corteza adulta. Estos grupos de neuronas están individualmente compuestos por uno o varios subtipos de interneuronas y en gran medida por interneuronas isocrónicas que se organizan principalmente a lo largo de la dimensión laminar de la neocorteza. Por otra parte, nuestros resultados indican la existencia de diferentes clases de células progenitoras de interneuronas, restringidas para generar interneuronas de capas corticales específicas, en un modelo que relaciona la diversidad de las células progenitoras con la restricción laminar de los linajes de interneuronas. Análisis similares de los progenitores de las células piramidales sugieren la existencia simultánea de células progenitoras multipotentes y con capacidad restringida, lo que sugiere una contribución distinta de los progenitores comparado con los linajes de interneuronas. De forma global nuestros resultados abren nuevas perspectivas para el estudio del desarrollo de las neuronas inhibidoras y excitadoras y de los mecanismos que controlan su ensamblaje en circuitos corticales.