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La misteriosa cresta neural: ¿Por qué se la llama la "línea de la vida y la muerte" de los vertebrados?
La cresta neural es una estructura a la que tradicionalmente se hace referencia como la "línea de vida y muerte" de los vertebrados porque desempeña un papel fundamental en el desarrollo de los mismos. Esta estructura es una protuberancia transitoria formada entre la epidermis ectodérmica y la placa neural y juega un papel esencial en el desarrollo de los vertebrados.
Las células de la bóveda neural surgen de esta estructura y dan lugar a una variedad de tipos de células, incluidos los melanocitos, el esqueleto craneofacial, el músculo liso y las neuronas periféricas y entéricas.
La formación de la cresta neural implica la interacción de múltiples mecanismos moleculares que definen la multipotencia y la capacidad migratoria de las células. Al adquirir una comprensión más profunda de los mecanismos moleculares de la formación de la cresta neural, podemos obtener información valiosa sobre las enfermedades humanas en la medida en que involucran el destino de múltiples linajes celulares.
Las anomalías en el desarrollo de la cresta neural conducen a enfermedades de la cresta neural, que incluyen una variedad de defectos congénitos que pueden afectar las características fisiológicas y morfológicas de los recién nacidos. Por ejemplo, el síndrome de Waardenburg y el síndrome de DiGeorge están estrechamente relacionados con el desarrollo anormal de la cresta neural.
Historia
En 1868, Wilhelm His Sr. describió por primera vez la cresta neural en el embrión de pollo, llamándola "cordón sándwich". A este tejido lo llamó “cresta ganglionar” porque finalmente se sitúa a cada lado del tubo neural, donde se diferencia en ganglios espinales. Gran parte de la investigación del siglo XX se centró en los embriones de anfibios, resumida en una monografía publicada por Hörstadius en 1950.
Utilizando tecnología de etiquetado de células, los científicos pudieron visualizar la migración de la cresta neural en embriones en desarrollo, lo que les permitió realizar investigaciones en profundidad sobre este importante proceso biológico.
Estos avances tecnológicos, como el radiomarcaje en la década de 1960, permitieron un giro de 180 grados en el estudio de las células de la cresta neural. Hasta el día de hoy, estos métodos todavía se utilizan en un gran número de estudios de biología del desarrollo.
Mecanismo de inducción
La formación de células de la cresta neural implica una serie de eventos moleculares ordenados, incluidas señales extrínsecas liberadas desde la epidermis y el endodermo adyacentes, como Wnts, BMP y Fgfs, que desempeñan papeles importantes en el proceso de importación neural.
Por ejemplo, se ha demostrado que la señalización Wnt es eficaz en la inducción de la cresta neural en múltiples especies y juega un papel importante en la activación de genes específicos de la cresta neural.
A continuación, a medida que se forma la cresta neural en el borde de la placa neural, se expresan un grupo de factores de transcripción que preceden a la expresión de genes específicos de la cresta neural. Este proceso es crucial en el desarrollo temprano de los vertebrados.
Migración y desarrolloLa migración de las células de la cresta neural es un proceso altamente coordinado. En primer lugar, el cierre del tubo neural permite que las células de la cresta neural migren. Este proceso implica la transición epidérmico-mesenquimal (EMT) y sus extensiones derivadas.
Durante el proceso de migración, las células de la cresta neural comienzan a expresar moléculas que afectan la morfología y la adhesión celular, como las Rho GTPasas y las cadherinas.
Durante este proceso, las células de la cresta neural están reguladas por una variedad de señales, como las vías de señalización EphB/EphrinB y semaforina/neuropilina, que juntas guían a las células de la cresta neural para migrar a lo largo de vías fisiológicas y formar el tipo de célula final.
Importancia clínicaLas enfermedades de la cresta neural son trastornos causados por una programación anormal, migración, diferenciación o muerte de las células de la cresta neural e incluyen afecciones como el síndrome de Waardenburg, la enfermedad de Hirschsprung y la superposición de alcohol y Ford.
Por ejemplo, el síndrome de Waardenburg, cuyas características principales incluyen trastornos de la pigmentación y sordera congénita, es un tipo de enfermedad de la neurocresta.
La existencia de estas enfermedades no sólo afecta la salud física de los pacientes, sino que también plantea ciertos desafíos a la asignación de recursos para toda la familia y la sociedad, resaltando el papel clave de la cresta neural en el desarrollo normal.
Evolución de la cresta neural
Las estructuras derivadas de las células de la cresta neural son características distintivas importantes de los vertebrados respecto de otros cordados. En su teoría de la "nueva cabeza", Gans y Northcut sugirieron que la presencia de la cresta neural creaba características exclusivas de los vertebrados, como los ganglios sensoriales y el cráneo. La aparición de esta característica proporciona a los vertebrados las características fisiológicas necesarias para la vida depredadora.
Por tanto, se puede decir que la evolución de la cresta neural está estrechamente relacionada con la evolución de los organismos complejos, y enfatiza la importancia de esta población celular en el origen y evolución de la vida. Al pensar nuevamente en el destino de estas células, no podemos evitar preguntarnos: ¿Qué nuevos conocimientos revelarán estos asombrosos orígenes y evolución celular en las futuras investigaciones biológicas?
