Recientemente, los científicos han encontrado genes trazar la evolución de cerebros grandes

Abril 5, 2016 Admin Salud 0 5
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BOSTON - Los investigadores del Instituto del Cáncer Dana-Farber han descubierto que un par de genes recién descubiertos permite que el cerebro de los animales vertebrados, incluidos los humanos, para crecer grande y complejo.

Los resultados, publicados en el 05 de abril de la célula, arrojan luz sobre cómo los genes Olig 1 y 2 Olig dirigen la formación de un tipo de clave de célula de apoyo requerido por las células nerviosas para transmitir sus señales de manera eficiente en largas distancias. (Cell seleccionado el estudio para su publicación por adelantado y ya ha publicado el documento en su página web.) Los oligodendrocitos Llamados, estas células rodean una especie de aislamiento biológico alrededor de las células nerviosas. Aprender oligodendrocitos se desarrollan normalmente, los científicos dicen puede descubrir pistas sobre enfermedades que van desde la esclerosis múltiple al retraso mental de los tumores cerebrales. Los primeros frutos del trabajo pueden incluir un diagnóstico más preciso de algunos tumores cerebrales, los investigadores dicen.

"Estamos razón de que algunos de los genes necesarios para desarrollar un funcionamiento normal del cerebro pueden contribuir al cáncer de cerebro si su expresión se ve interrumpida por una mutación", dice Charles Stiles, PhD, co-director del Departamento de Biología del Cáncer en el Dana-Farber y uno de los dos autores principales en el papel. "Con el descubrimiento de nuevos genes que causan el cáncer tiene la oportunidad de desarrollar 'drogas inteligentes' que ahora se pueden dirigir a las células que expresan estos genes mutantes."




Stiles y David Rowitch, MD, de Dana-Farber Departamento de Oncología Pediátrica, dirigió el equipo de investigadores que estudian las bases genéticas del desarrollo del cerebro y el sistema nervioso central para obtener información sobre el cáncer de cerebro.

El cerebro y la médula espinal se componen de tres tipos principales de células. Las neuronas, por el que los impulsos nerviosos de flash, son los más importantes, pero por mucho menos numerosos. Cable de gran parte del cerebro y la médula se compone de células gliales, astrocitos y oligodendrocitos, principalmente, que el apoyo y alimentan a las neuronas. Se creía que el cerebro tiene cerca de 100 mil millones de neuronas, y de cinco a diez veces más células gliales. La mayoría de los tumores cerebrales se producen en las células gliales. Los genes de control que las células precursoras se desarrollan en diferentes tipos de células.

Los oligodendrocitos, una célula en la que un gen se expresa Olig, es un importante células gliales que juega un papel clave en el cerebro recién formado. Los oligodendrocitos, que actúan como electricistas moleculares, envuelven la larga, la neurona de hilo con una vaina de mielina, un material graso que actúa como aislamiento alrededor de un cable eléctrico, lo que permite transmitir mensajes nerviosos a alta velocidad y a través de largas distancias. En enfermedades desmielinizantes "," como la esclerosis múltiple, los nervios pierden su recubrimiento de mielina, y no pueden enviar comandos a los músculos más eficaz.

Richard D. Lu, PhD, investigador postdoctoral en el laboratorio de Stiles y autor del estudio, dirigió un equipo que clonó genes Olig en 2000, pero en ese momento su función no era clara. Los últimos resultados de Stiles, Rowitch y sus colegas demuestran la inesperada función de genes Olig amplitud durante el desarrollo de la médula espinal.

Para entender las funciones normales de los genes, los investigadores criaron ratones que carecían de uno o ambos de los genes - un experimento llamado "gen knockout". (Los orificios de ambos genes a la vez se han realizado por científicos del Instituto de Tecnología de California, que publican sus resultados por separado en el mismo número de móvil.) Cuando tanto el Olig 2 o ambos genes estaban ausentes, los embriones han fracasado para generar cualquier oligodendrocitos en la médula espinal. Por otra parte, los embriones desarrollados no hay neuronas motoras, las neuronas que controlan el movimiento muscular particular. Como resultado, los ratones recién nacidos fueron completamente paralizado.

"Los resultados muestran que los genes Olig sirven funciones clave en la organización del sistema nervioso central en el mundo en desarrollo", dijo Rowitch. "El trabajo tiene implicaciones importantes para la comprensión de las enfermedades de los niños, en los que se carece de la función de las neuronas motoras, y puede proporcionar información de recuperación de una lesión de la médula espinal".

Este resultado fue sorprendente para los investigadores, ya que se ha demostrado que las neuronas y oligodendrocitos están más estrechamente relacionados con lo que se pensaba. Hasta ahora, el supuesto era que se desarrolló por las células precursoras de oligodendrocitos que también dieron lugar a los astrocitos - otro tipo de células de apoyo - y que las neuronas desarrolladas de forma independiente.

"Este trabajo requiere un replanteamiento significativo en la neurobiología del desarrollo", dijo Stiles. "Nuestros datos muestran claramente que los oligodendrocitos están más estrechamente vinculados a las neuronas - en las neuronas motoras particulares -. Lo que en astrocitos"

Un pago a corto plazo del trabajo es el potencial de los genes para servir como un marcador para ciertos tumores del cerebro que implica oligodendrocitos. "Actualmente hay un buen marcador para este tipo de cáncer, llamado oligodendroglioma, pero es importante identificar, ya que generalmente se puede tratar de manera efectiva", dice Peter Negro, MD, neurocirujano del Hospital Brigham and Women 's que era involucrado en el trabajo previo que llevó al descubrimiento de genes Olig. Negro añade que los nuevos hallazgos "conceptualmente cambiar nuestra forma de pensar de la manera en que el sistema nervioso se desarrolla."

La estrategia para estudiar el desarrollo normal de las células para conseguir pistas sobre el cáncer "es un enfoque interesante," lo que puede llevar al progreso frustrante en la batalla contra los tumores cerebrales, dice Rowitch. "Los tumores cerebrales son los más resistentes a la terapia de tumores", dijo. "Tiene que haber algo más que su biología, y esta estrategia puede darnos nuevos conocimientos sobre la biología de los tumores cerebrales."

La investigación fue financiada por el Farber/Mahoney Centro Dana de Neuro-Oncología, los Institutos Nacionales de Salud y la National Multiple Sclerosis Society. El/Mahoney Centro Dana Farber de Neuro-Oncología fue creada hace dos años para buscar nuevos tratamientos para tumores cerebrales y otros tumores del sistema nervioso a través de la identificación y clonación de genes que dirigen la formación del cerebro normal, las A medida que estos genes, cuando anormales, causando cáncer.

Otros autores del artículo son Tao Sun, PhD, y Zhimin Zhu, PhD, del Dana-Farber, y los estudiantes Nan Ma y Meritxell Garcia, que ya estaban en el Dana-Farber.

Instituto del Cáncer Dana-Farber (http://www.danafarber.org) es un principal enseñanza de afiliados de la Escuela de Medicina de Harvard y se encuentra entre los principales centros de investigación y tratamiento del cáncer en los Estados Unidos. Es miembro fundador del Dana-Farber/Harvard Cancer Center (DF/HCC), designó un centro de cáncer del Instituto Nacional del Cáncer.

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