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De ratones a humanos: ¿Cómo afecta la reelina a la evolución y estructura del cerebro?
La reelina es una glicoproteína gigante de la matriz extracelular secretada, codificada por el gen RELN, que regula principalmente la migración y el posicionamiento de las neuronas en el cerebro en desarrollo mediante el control de las interacciones célula-célula. Además de su importante papel en el desarrollo temprano, la reelina continúa desempeñando un papel en el cerebro adulto. Regula la plasticidad sináptica mejorando la inducción y el mantenimiento de la potenciación a largo plazo y estimula el desarrollo de dendritas y espinas dendríticas en el hipocampo, al tiempo que regula la migración continua de neuroblastos generados en sitios de neurogénesis adulta. No sólo eso, la Reelina también está presente en múltiples partes del cuerpo, como el hígado, la tiroides y las glándulas suprarrenales, y juega un papel potencial en la causa de algunas enfermedades neurológicas.
La expresión de reelina se reduce significativamente en la esquizofrenia y el trastorno bipolar, pero la razón de esta observación sigue sin estar clara porque los estudios han demostrado que los propios fármacos psiquiátricos pueden afectar la expresión de reelina.
En ratones, se ha descubierto que una falta total de reelina produce un tipo de disgiria cerebral, y la reelina puede desempeñar un papel en una variedad de afecciones, incluida la enfermedad de Alzheimer, la epilepsia del lóbulo temporal y el autismo. El nombre de Reelin proviene del modo de andar anormal de los ratones "reeler", que carecían de esta proteína cerebral y eran homocigotos para una mutación en el gen RELN.
El descubrimiento de ReelinUn estudio muestra que los ratones mutantes proporcionan información sobre los mecanismos moleculares del desarrollo del sistema nervioso central. Al principio, los científicos identificaron aleatoriamente algunos ratones con dificultades de movimiento observando su comportamiento motor y les dieron nombres descriptivos como "reeler" y "weaver". El ratón "reeler" fue descrito por primera vez por D.S. Falconer en la Universidad de Edimburgo en 1951, tras una mutación repentina que surgió en la cepa del ratón en 1948. Estudios histopatológicos posteriores revelaron que el cerebelo de los ratones reeler estaba significativamente compactado y la estructura jerárquica normal de varias regiones del cerebro estaba alterada.
En la década de 1970, el descubrimiento de inversiones de capas celulares en el neocórtex del ratón atrajo aún más la atención hacia la mutación de Reeler. En 1994 se obtuvo mediante mutagénesis insercional un nuevo alelo Reeler, que fue el primer marcador molecular en localizar el gen RELN en el cromosoma 7q22 y posteriormente fue clonado e identificado. Científicos japoneses de la Universidad Médica de Kochi lograron generar anticuerpos contra extractos de cerebro normal de ratones reeler. Estos anticuerpos fueron posteriormente llamados CR-50 y reaccionaron específicamente con las neuronas de Cajal-Retzius, cuyo papel funcional no había sido aclarado hasta ese momento.
Distribución tisular y secreción de reelinaLos estudios han demostrado que la reelina está ausente en las vesículas sinápticas y se secreta a través de la vía secretora invariante y se almacena en las vesículas secretoras de Golgi. La tasa de liberación de Reelin no está regulada por la despolarización, sino que depende estrictamente de su tasa de síntesis. Durante el desarrollo del cerebro, la reelina es secretada principalmente por las células de Cajal-Retzius y otras células similares en la corteza cerebral y el hipocampo.
La síntesis de reelina alcanza su punto máximo después del nacimiento y luego disminuye rápidamente a medida que el bebé crece, volviéndose su expresión más difusa. En el cerebro adulto, la reelina se expresa principalmente en las interneuronas GABAérgicas de la corteza y en las neuronas glutamatérgicas del cerebelo, y su función también cambia con la edad.
Estructura y función de Reelin
Las funciones relacionadas con Reelin tienen un significado importante en la evolución del cerebro. Su estructura está formada por 3461 aminoácidos y posee actividad de serina proteasa. Entre ellos, 65 exones abarcan aproximadamente 450 kb y se identificaron dos sitios de inicio de transcripción y dos sitios de poliadenilación en la estructura del gen. Las principales funciones de la Reelina incluyen la regulación del desarrollo cortical y el posicionamiento neuronal, lo cual es crucial tanto en la etapa embrionaria como en la edad adulta.
Importancia evolutiva
La interacción Reelin-DAB1 puede desempeñar un papel clave en la evolución estructural de la corteza. Los estudios han demostrado que a medida que la corteza se vuelve más compleja, la expresión de Reelin aumenta. La reelina está presente en el telencéfalo de todos los vertebrados estudiados, pero su patrón de expresión varía mucho.
Varios descubrimientos han demostrado la importancia de la Reelina en la estructura del cerebro, especialmente a medida que el cerebro humano evoluciona. El papel de la Reelina no es solo en el período de desarrollo, sino también la piedra angular del funcionamiento normal del cerebro humano en la actualidad. Todo esto nos ha impulsado a estudiar más a fondo el papel de la Reelina en la función cognitiva y la salud mental para explorar la importancia evolutiva y los mecanismos subyacentes detrás de la estructura del cerebro.
¿Qué papel desempeña la reelina en la evolución del cerebro? ¿Existen otros mecanismos aún no descubiertos?