Un equipo de investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad de Alcalá (UAH) ha descubierto la existencia de un programa genético durante el desarrollo del sistema nervioso que genera neuronas con doble cantidad de ADN en sus núcleos (neuronas tetraploides). Dicho programa, basado en la activación del receptor de neurotrofinas p75 por su ligando NGF (del inglés nerve growth factor), se traduce en el incremento del tamaño de estas neuronas y de sus prolongaciones.

Las conclusiones de este estudio, que representa un avance en el conocimiento fundamental de la génesis del sistema nervioso pudiera tener también implicaciones en enfermedades neurodegenerativas, aparecen en el último número de la revista Proceedings of the National Academy of Sciences, USA’.

El trabajo ha sido dirigido por el investigador del Instituto de Neurobiología “Ramón y Cajal” (CSIC) José María Frade en colaboración con el grupo del Prof. Antonio de la Hera del Departamento de Medicina de la Universidad de Alcalá (UAH) y el Instituto de Medicina Molecular-IMMPA CSIC/UAH. El subprograma de "I+D+i y Transferencia", gestionado por el Ministerio de Ciencia e Innovación, ha concedido la denominación "Campus excelente en investigación y transferencia" al Campus de la UAH.

Este trabajo es un primer ejemplo de las posibilidades de excelencia internacional del campus de la UAH, emergentes en Biomedicina a partir de la incorporación de los Institutos ‘Cajal’ e ‘IMMPA’ y sus sinergias ya en marcha con Facultades y el Hospital Universitario (HUPA), declaró el rector de la UAH, Virgilio Zapatero. La UAH ha impulsado en el Corredor el Henares el campus CSIC/HUPA/UAH/Parque Científico-Tecnológico através un consenso decisivo con la Presidencia del CSIC, Comunidad de Madrid y Ministerio de Ciencia e Innovación.

En palabras de José María Frade, director del grupo de Generación y Degeneración Neuronal en los Vertebrados en el Departamento de Neurobiología del Desarrollo del Instituto de Neurobiología Ramón y Cajal (CSIC), la importancia de este hallazgo científico-médico consiste en : “Hasta la fecha se había asumido que los cambios en la cantidad de ADN en las neuronas eran debido a errores durante la proliferación de los precursores neuronales. Nuestro trabajo demuestra que existe un programa molecular diseñado para la generar neuronas tetraploides normales, pero que podría participar en procesos neurodegenerativos. De hecho, en la enfermedad de Alzheimer se ha descrito la aparición de este tipo de neuronas, lo que estaría asociado con su degeneración. Pensamos que los cambios morfológicos esperados en dichas neuronas podrían traducirse en alteraciones funcionales que desencadenen finalmente su muerte a largo plazo”.

El equipo liderado por Frade ha realizado su estudio en la retina, observando que un porcentaje sustancial de las neuronas que originan el nervio óptico sufren la duplicación de su ADN en etapas embrionarias. El investigador del CSIC comenta que muchas de estas neuronas tienen bloqueada la división celular y sobreviven en el individuo adulto, constituyendo una población de neuronas grandes que inervan una región específica en el cerebro.

El factor NGF es el causante de la poliploidización

“Las neuronas que sufren tetraploidización son capaces de responder al factor de crecimiento NGF al presentar en su superficie receptores de este factor, receptores del tipo p75. Este receptor provoca la reactivación del ciclo en dichas neuronas. Pudimos comprobar que la inhibición de NGF y de p75 resultó en el bloqueo de la reactivación del ciclo así como en la tetraploidización de las neuronas retinianas”.

Es de destacar la presencia de este receptor así como de la forma precursora de NGF en el cerebro de los pacientes de Alzheimer. Por ello es posible que los mecanismos observados durante el desarrollo embrionario puedan tener lugar también en el cerebro adulto; desencadenando la reactivación del ciclo celular en neuronas, proceso este último que ha sido observado por múltiples grupos de investigación en todo el mundo.

El grupo de investigadores

Los autores de esta investigación - Somatic tetraploidy in specific chick retinal ganglion cells induced by nerve growth factor. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America- son: Sandra Merino Morillo, Pedro Escoll, Antonio de la Hera y José María Frade.

José María Frade es licenciado en Ciencias Biológicas por la Universidad Complutense de Madrid y doctor en Bioquímica y Biología Molecular por la Universidad Autónoma de Madrid. Actualmente dirige el grupo de Generación y Degeneración Neuronal en los Vertebrados en el Departamento de Neurobiología del Desarrollo del Instituto de Neurobiología Ramón y Cajal (CSIC).

Antonio de la Hera es licenciado en Medicina, Doctor y Profesor de Inmunología por la Universidad de Cantabria. Actualmente es Coordinador-Científico Técnico en el Programa para crear el nuevo Instituto de Medicina Molecular (IMMPA-CSIC/UAH), que tiene la investigación del envejecimiento como eje estratégico, y es Profesor Asociado de Inmunología en la Facultad de Medicina de la UAH.

Sandra Merino Morillo es licenciada en Ciencias Biológicas por la Universidad Complutense de Madrid. Desde el año 2007 es investigadora en el Departamento de Neurobiología Molecular, Celular y del Desarrollo del Instituto de Neurobiología Ramón y Cajal (CSIC).

Pedro Escoll es licenciado en Biología por la Universidad Autónoma de Madrid. Esta es su cuarta publicación como investigador, actualmente ultima su Tesis Doctoral en la UAH, investigando en la Unidad I+D CSIC/UAH del Departamento de Medicina en Álcalá de Henares sobre inflamación, reprogramación de funciones celulares y sus impliciones terapéuticas.

Publicado en: Archivo actualidad