“Un estudiante- de mi laboratorio- ha estudiado la función del cilio primario en la función de la célula madre, lo cual resume nuestro interés en esta estructura celular, que hasta hace 10 años había sido ignorada. Nosotros la descubrimos en el año 98 en las células madre, ahora es realmente la protagonista de muchos trabajos científicos en todo el mundo, y parte de su protagonismo se debe a que esta estructura que se consideraba como un remanente evolutivo puesto que – los protozoarios paramecios tienen cilios y el flagelo del espermatozoide es un cilio largo que le permite moverse-, en estas células es muy pequeñito y se le consideraba un remanente sin función, sin embargo, resulta que mutaciones en algunos componentes del cilio producen una gran cantidad de mutaciones interesantes, por ejemplo, durante el desarrollo, la formación de dígitos adicionales; además, producen obesidad, retraso mental, riñones poliquísticos y ceguera, todas ellas residen en esta estructura pequeñita que la gente considera irrelevante”, expresó el doctor Arturo Álvarez Buylla, profesor de la Universidad de California, con sede en San Francisco, Estados Unidos, al impartir la conferencia “ Entre dos ríos: epitelios germinales del cerebro adulto”, en el auditorio del CUIB, de la Universidad de Colima.
Este evento fue organizado por el Colegio Colima que preside el doctor Miguel Huerta Viera y los posgrados en ciencias médicas y en ciencias fisiológicas, del Centro Universitario de Investigaciones Biomédicas de la máxima casa de estudios. Cabe destacar que estos posgrados pertenecen al padrón nacional de posgrados de calidad, de la SEP y el Conacyt y tienen altos niveles de eficiencia terminal, 63 y 66 por ciento, respectivamente, lo cual es expresión de que la casa de estudios colimense, se inserta en la vanguardia de la educación superior del país.
LAS VÍAS DE SEÑALIZACIÓN
En su exposición, el doctor Álvarez Buylla refirió que otra de las cosas interesantes del cilio primario es que está asociado a un corpúsculo basal, que no es nada menos que el centriolo– organelo que es indispensable para la mitosis y la formación del centrosoma durante la división celular- pues es el centriolo es el que sirve de núcleo para la formación del cilio primario. Lo curioso es que el cilio primario es indispensable para esa vía de señalización en la célula madre y si quitamos el cilio primario no hay señalización, la razón reside en su receptor – que está localizado en la superficie del cilio primario- o sea que parte de la función de este cilio pequeño es ser una antena donde residen estos receptores.
El doctor Arturo Álvarez- Buylla es Heather and Melanie Muss Professor, del Departamento de “Cirugía Neurológica” y Profesor del Centro “Ely y Edithe” de Medicina Regenerativa e Investigaciones en Células Madre de la Universidad de California y de la Escuela de Medicina en San Francisco.
PRESTIGIO GLOBAL
Álvarez-Buylla, es uno de los padres de la neurogénesis, realiza investigaciones sobre el funcionamiento y regulación de las células del tallo neural en el cerebro adulto de los mamíferos. Estudia los mecanismos de la neurogénesis, de la diferenciación y migración de las nuevas neuronas, y de cómo las células madre o troncales del sistema nervioso central, o su progenie inmediata, se relacionan con la tumorogénesis cerebral. Estudia también la ontogenia y naturaleza de los astrocitos, que funcionan como células troncales tanto en roedores como en humanos. Las implicaciones clínicas de sus trabajos sobrepasan el potencial regenerativo de las células neurales, y se encuentran estrechamente relacionadas con enfermedades del sistema nervioso central como la epilepsia y el parkinson.
En este sentido, no es un dato menor que Arturo Álvarez-Buylla tiene un registro de más de 125 publicaciones en las más prestigiadas revistas científicas, cada uno de ellas con cientos de citas dado su impacto y aportaciones científicas.
Puntualizó que otro de sus experimentos es usando ratones transgénicos, es decir, “si ahora usamos una proteína gigante, pero una forma oncogénica -que en otros lugares produce tumores y que está activa todo el tiempo-, esta proteína también produce meloblastoma y la utilizamos para activar el sistema en la parte dorsal del ventrículo cerebral donde normalmente no está activa producimos un fenómeno extraordinario, enseguida marcamos en la parte ventral y encontramos que hay células profundas que no importa que tengan o no tengan receptores activos, ahora artificialmente activamos muchas vías de señalización”
“Ahora encontramos que las células migran a la parte profunda, entonces encontramos aquí que uno de los factores que están determinando que las células ventrales se comporten como tales y es otra vez esa vía de señalización”
Para resumir un poco, las células madre en el adulto dependiendo de su posición específica en el epitelio, están determinadas a producir distintos tipos de neuronas, o sea arquetipos marcados con fluoróforos producen estas células- que aparecen con marcajes específicos verdes, amarillas, rojas, etc.-, la posición determina el tipo de célula que se genera, esto no solamente sucede en el adulto sino ya en etapas embrionarias hay un estadio en el cual pasamos del epitelio a vía neural, en la cual a cada región del sistema nervioso le dan una dirección y le dicen: “ tu te vas a especializar en producir esta célula”. Esta es una de las variables, la otra es la localización y posición; la otra variable es tiempo; según estas células van avanzando en el tiempo y haciéndose más viejas, van cambiando de expresión del tipo de células que producen; si uno combina posición y tiempo –las dos variables universales “espacio y tiempo”, se obtiene la diversidad enorme de neuronas que tiene el sistema nervioso. Esto no resuelve demasiado pero si nos dice: que parte de la idea de la especificidad de las neuronas es que no tienen que ver con la región a donde van sino ya con su origen y su posición específica donde nacieron.
LAS TESIS DE CAJAL Y EL FUTURO DE LA INVESTIGACIÓN
“Es como diseñar un circuito basado en ir al centro de la ciudad de México, esos lugares donde venden muchos componentes electrónicos ir escogiendo los distintos componentes y armarlos en conjuntos y ver si algo maravilloso sucede. Yo creo que parte del futuro de la investigación va a estar en como las distintas regiones escogen estas distintas diversidades de neuronas, y además el entender mejor qué es esta diversidad porque apenas empezamos a saber sobre esta diversidad. Cajal se asombraba de la cantidad enorme de neuronas y de interneuronas que tiene el cerebro del humano y aludió en sus últimos libros que la capacidad enorme que tiene nuestro sistema nervioso se debe a esa diversidad de neuronas .
“Ahora, tratando de traducir algunos de los hallazgos que ha tenido el laboratorio para que sean útiles en medicina regenerativa, primero es ver si existen estas células en el cerebro adulto, pero además ver si estas células son útiles para reparar algo en el sistema nervioso, y la primera respuesta es increíblemente controversial y estamos envueltos en una guerra – en un debate científico- con un grupo de Nueva Zelandia y, otro en Suecia sobre si existen o no estas células en el humano. Otro de mis estudiantes hace años encontró las células madres en el cerebro adulto pero cuando estudiamos la estructura de las zonas era muy distinta a la que habíamos encontrado en ratones, las células madre estaban en esa capa de los astrocitos, algunas de estas células se dividen en el adulto, sin embargo no las encontramos en neuronas jóvenes. Ahora, mismo, estamos preparando un trabajo sobre el desarrollo de esta estructura”, dijo el doctor Álvarez Buylla.
El sistema nervioso es como un triángulo con el encéfalo y los ventrículos, el techo es muy grande en el embrión- porque da lugar a toda la corteza-, la pared medial y la pared lateral; la pared lateral se divide en dos lóbulos uno de ellos de la eminencia media y la eminencia lateral; buscábamos cuales de estas regiones era capaz que al trasplantarla al adulto, haga migración en cadena y se encontró que la región de donde venían la mayoría de estas células es de la eminencia lateral media, como sabemos ahora algunas incluso vienen de la corteza, pero asociado a estos estudios se encontró algo sorprendente, cuando ponía distintos tipos de células en cultivo el comportamiento de las distintos tipos de células era distinto en cuanto a su capacidad de migración; es decir, las células de la corteza migraban sobre todo en fibras cortas y muy lento, las células de la pared lateral media formaban cadenas, y si esas células se las trasplantábamos al adulto estas migraban y en unas cuantas horas las células son capaces de invadir un sustrato artificial, emigrar a una gran velocidad alejándose de donde estaban, esto es un reflejo que normalmente hace estas células en el embrión y en el feto.
Encontraron algo que nadie sospechaba desde la época de Cajal, resulta que todas las células inhibitorias de la corteza no nacen en la corteza, sino nacen precisamente en este pequeño lóbulo que se llama la eminencia ganglional media, y migran hasta la corteza cerebral para formar todos los circuitos inhibitorios de la corteza, otra evidencia más de que los distintos epitelios están muy especializados en hacer distintos tipos de células, expresó finalmente el conferencista.
