Mecanismos implicados en la migración de células de Cajal-Retzius

Resumen

El presente trabajo se centra fundamentalmente en el estudio del comportamiento migratorio de las células de Cajal-Retzius, desde el momento de su generación hasta que alcanzan su posición final cubriendo toda la superficie telencefálica, durante el desarrollo temprano del telencéfalo. En el ratón, estos hechos acontecen durante los días E10, E11 y E12 del desarrollo embrionario. Se ha propuesto que estas células, imprescindibles para el correcto desarrollo cortical, se generan en diferentes regiones telencefálicas (cortical hem, pallium ventral y región septal) y alcanzan la preplaca cortical por un mecanismo de migración tangencial. En esta tesis se planteó determinar el aporte celular de cada región a la corteza cerebral, mediante el trazado de linaje celular sobre embriones completos cultivados in toto y determinar, usando implantes de piezas sólidas de tejido, los mecanismos implicados en la dispersión de estas células, atendiendo fundamentalmente a tres factores: 1) las señales propias del origen celular; 2) la influencia del ambiente sobre la migración de una población celular determinada (en este caso las células derivadas del cortical hem, que constituyen la principal fuente de células de Cajal-Retzius) y por último, 3) analizar el efecto que provoca la alteración en el patrón genético derivado de la pérdida de función de Pax6 sobre el establecimiento de las rutas migratorias que cursan por la preplaca cortical. Los resultados obtenidos en este trabajo demuestran que: 1. En el ratón, la mayor parte de las células de Cajal-Retzius se originan en el cortical hem. Desde esta estructura medial y caudal, derivada del pallium medial, las células migran tangencialmente en posición subpial siguiendo rutas oblicuas hacia la corteza rostro-lateral, colonizando la totalidad del manto cortical en 24 horas, deteniendose en la frontera palio-subpalial. Como regla general, estas células respetan la topografía entre el punto del origen y su destino, aunque una parte minoritaria de ellas son capaces de mezclarse con las células generadas en el dominio rostral adyacente. 2. La implantación de tejido genéticamente marcado sobre embriones completos muestra que los derivados del cortical hem situados en regiones ectópicas, modifican su comportamiento migratorio en función del nuevo ambiente. Si bien la meninge constituye un soporte apto para la migración de estas células, el contacto con el neuroepitelio es fundamental para que el desplazamiento celular se establezca en la dirección adecuada. Cabe desatacar aquí, que las células derivadas del implante situado ectópicamente en diferentes regiones telencefálicas (paliales como subpaliales), mantienen su fenotipo independientemente de su nueva ubicación. 3. Finalmente, las alteraciones en el patrón genético provocadas por la pérdida del gen Pax6, afectan el comportamiento migratorio de las células derivadas del cortical hem, las cuales inician su migración en E11, manteniendo un día de retraso con respecto a los embriones control. En los embriones mutantes, estas células se desplazan lateral y ventralmente por rutas difusas y expandidas, perdiendo su posición subpial y atravesando la frontera palio-subpalial hasta alcanzar la preplaca subpalial. 4. La ausencia de Pax6 provoca, además, cambios en los niveles de expresión de genes que codifican para moléculas implicadas en guía axonal y migración celular. Estas alteraciones incluyen tanto a genes regulados directamente por este factor de transcripción como genes que no poseen sitio de unión para Pax6. Así, cabe destacar el incremento de la citoquina Cxcl12 en estos mutantes, descrita por su implicación en la migración de la población celular de estudio. 5. El bloqueo farmacológico de los receptores de Cxcl12 en embriones control de 11 días produce alteraciones en la migración de las células de Cajal-Retzius que afecta únicamente a una parte de esta población celular. Las alteraciones observadas incluyen: pérdida de la posición subpial, desorganización del patrón migratorio característico de estas células y la presencia de parches celulares en la preplaca cortical, caracterizados por acumulaciones de células seguidas de zonas vacías. Este fenotipo reproduce, en parte las alteraciones observadas en mutantes Pax6-/-. De las conclusiones anteriores se desprende que el establecimiento de las rutas migratorias de las células generadas en el cortical hem no responde a fenómenos repulsivos entre las propias células, sino que depende de un adecuado control de factores guía que se expresan en el ambiente en el que las células se mueven. Particularmente, la citoquina Cxcl12 no sólo genera un ambiente permisivo para la migración, sino que además modula el comportamiento migratorio de las células provenientes del cortical hem. Por otro lado, las señales provenientes del origen parecen ser suficientes para determinar el fenotipo celular.