La galectina-3 induce la polaridad apical-basal del desarrollo neurológico y regula la girificación

Área de la Ciencia:

• La neurociencia
• Biología del desarrollo
• Biología celular

Sus antecedentes:

• La polaridad apical-basal (ABP) es esencial para el desarrollo adecuado del cerebro.
• Los mecanismos precisos que controlan la ABP durante el desarrollo neuronal no se comprenden completamente.
• La galectina-3 (Gal-3) se ha relacionado previamente con la ABP en las células epiteliales.

Objetivo del estudio:

• Investigar el papel de la galectina-3 (Gal-3) en el establecimiento y mantenimiento de la polaridad apical-basal (ABP) durante el desarrollo neuronal en células madre embrionarias humanas (hESC).
• Explorar las consecuencias del bloqueo de Gal-3 en la formación de rosetas neurales y la expresión génica.
• Evaluar los efectos in vivo de la modulación de Gal-3 en el desarrollo del cerebro embrionario.

Principales métodos:

• Coloración por inmunofluorescencia para evaluar la expresión apical de Gal-3 en hESC durante la inducción neural.
• Ensayos funcionales que incluyen bloqueo y rescate de Gal-3 con Gal-3 recombinante en rosetas neuronales derivadas de hESC.
• Análisis transcriptómico (secuenciación de ARN) para identificar cambios en la expresión génica tras el bloqueo de Gal-3.
• Estudios in vivo en embriones de ratón para evaluar el impacto del bloqueo de Gal-3 en el desarrollo cortical y la girificación.

Principales resultados:

• La galectina-3 (Gal-3) se expresa apicamente en las células madre embrionarias humanas (hESC) durante la inducción neural.
• El bloqueo de Gal-3 interrumpe la polaridad apical-basal (ABP) y altera la distribución de proteínas de unión en rosetas neuronales derivadas de hESC, efectos reversibles mediante la adición de Gal-3 recombinante.
• El bloqueo de Gal-3 altera la expresión de genes involucrados en el desarrollo del sistema nervioso y el ensamblaje de las uniones celulares.
• In vivo, el bloqueo de Gal-3 en el desarrollo embrionario conduce a la reducción de las divisiones celulares horizontales, a la alteración de la estratificación cortical progenitora y a la girificación inducida.

Conclusiones:

• La galectina-3 (Gal-3) juega un papel crítico en la regulación de la polaridad apical-basal (ABP) durante el desarrollo neuronal.
• Estos hallazgos revelan un nuevo mecanismo de regulación de la ABP en el cerebro en desarrollo.
• La modulación de los niveles de Gal-3 durante el embarazo justifica precaución debido a su impacto significativo en el desarrollo del cerebro embrionario.