Los progenitores neuronales como un nuevo mecanismo patógeno en la microcefalia

Área de la Ciencia:

• La neurociencia
• Biología del desarrollo
• La genética

Sus antecedentes:

• Los trastornos del desarrollo neurológico, incluida la microcefalia, tienen fundamentos genéticos y moleculares poco comprendidos.
• El gen NDE1 está asociado con la microcefalia, pero su papel preciso en el desarrollo del cerebro no está claro.

Objetivo del estudio:

• Investigar la función de la NDE1 en el desarrollo del cerebro humano utilizando organoides y modelos de ratón.
• Para aclarar los mecanismos moleculares por los cuales la pérdida de NDE1 conduce a la microcefalia y las anomalías del cerebro anterior.

Principales métodos:

• Se utilizaron organoides cerebrales humanos y modelos de ratón knockout NDE1.
• Identidad de las células progenitoras analizadas, duración de la mitosis y patrones regionales.
• Investigó el papel de la vía de señalización ERK.

Principales resultados:

• La pérdida de NDE1 interrumpió la identidad del progenitor y prolongó la mitosis en organoides cerebrales humanos y modelos de ratón.
• El golpe de gracia NDE1 causó un cambio caudal en la identidad de las células progenitoras neurales y alteró el patrón regional del cerebro anterior.
• Se observó una señalización ERK aberrante en modelos de knockout de NDE1, y su activación posterior restauró parcialmente la expresión rostral de PAX6.

Conclusiones:

• NDE1 es un regulador crítico de la regionalización temprana del cerebro humano.
• La alteración de la función NDE1 conduce a anormalidades estructurales en la microcefalia a través de mecanismos que involucran la identidad de las células progenitoras y la señalización de ERK.