Inducción: La fabricación de una neurona – BrainFacts.org

El desarrollo de las neuronas se produce a través de un proceso delicado. Moléculas de señalización “activan” ciertos genes y “apagan” los demás, comenzando el proceso de inducción de las células nerviosas.

Fecha de creación: 01 de abril 2012 | Actualizado: 01 de abril 2012

El cerebro humano y el sistema nervioso comienzan a desarrollarse en la gestación de alrededor de tres semanas con el cierre del tubo neural (imagen de la izquierda). A las cuatro semanas, las principales regiones del cerebro humano se puede reconocer en forma primitiva, incluyendo el prosencéfalo, mesencéfalo, cerebelo, y vesícula óptica, de la que el ojo se desarrolla. Ridges, o circunvoluciones, puede ser visto por seis meses.Ilustración de Lydia V. Kibiuk, Baltimore, MD

Aún más sorprendente es que este proceso tiene lugar cuando el embrión se está desarrollando. La inducción y la proliferación son seguidos por la migración, en el que las neuronas recién formadas viajan a su destino final. A lo largo de la vida, el sistema nervioso se activa, haciendo nuevas conexiones y un ajuste fino de la forma en que los mensajes enviados y recibidos. Durante las primeras etapas del desarrollo embrionario, emergen tres capas: el endodermo, ectodermo y mesodermo. Estas capas se someten a muchas interacciones para crecer en órganos, huesos, tejido muscular, piel, o en el nervio. ¿Cómo ocurre este proceso de diferenciación, ya que cada célula contiene 25.000 genes, toda la secuencia de instrucciones de ADN para el desarrollo?

La respuesta está en la señalización de moléculas liberadas por el mesodermo. Estas moléculas activan ciertos genes y desactivan otros, lo que provoca que algunas células ectodermo se conviertan en tejido nervioso en un proceso denominado inducción neural. Subsiguientes interacciones de señalización refinan aún más el tejido nervioso en las categorías básicas de neuronas o células gliales (células de apoyo), a continuación, en subclases de cada tipo celular. Las células restantes del ectodermo, que no han recibido las moléculas de señalización que se difunden desde el mesodermo, se convierten en la piel.

La proximidad de las células a las moléculas de señalización determina en gran medida su destino. Esto se debe a que la concentración de estas moléculas se extiende y se debilita cuanto más se mueve desde su origen. Por ejemplo, una molécula de señalización particular, llamado sonic hedgehog, se secreta a partir de tejido mesodérmico que yace bajo la médula espinal en desarrollo. Como resultado, las células nerviosas adyacentes se convierten en una clase especializada de la glía.

Las células que están más lejos, sin embargo, están expuestas a bajas concentraciones de sonic hedgehog, por lo que se convierten en las neuronas motoras que controlan los músculos. Una concentración incluso inferior promueve la formación de interneuronas, que transmiten mensajes a otras neuronas, no a músculos. Curiosamente, el mecanismo de esta molécula de señalización básica es muy similar en especies tan diversas como moscas y seres humanos.

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