Neuroblasto

En los vertebrados, un neuroblasto o célula nerviosa primitiva es una célula posmitótica que no se divide más y que se desarrollará hasta convertirse en una neurona después de una fase de migración. En invertebrados como Drosophila, los neuroblastos son células progenitoras neurales que se dividen asimétricamente para producir un neuroblasto y una célula hija de potencia variable según el tipo de neuroblasto. Los neuroblastos de los vertebrados se diferencian de las células gliales radiales y se comprometen a convertirse en neuronas. Las células madre neurales, que sólo se dividen simétricamente para producir más células madre neurales, pasan gradualmente a células gliales radiales. Las células gliales radiales, también llamadas células progenitoras gliales radiales, se dividen asimétricamente para producir un neuroblasto y otra célula glial radial que reingresará al ciclo celular.

Esta mitosis ocurre en el neuroepitelio germinal (o zona germinal), cuando una célula glial radial se divide para producir el neuroblasto. El neuroblasto se desprende del epitelio y migra mientras que la célula progenitora glial radial producida permanece en el epitelio lumenal. La célula migratoria no se dividirá más y esto se llama el cumpleaños de la neurona. Las células con los cumpleaños más tempranos solo migrarán una distancia corta. Aquellas células con fecha de nacimiento posterior migrarán más a las regiones más externas de la corteza cerebral. Las posiciones que ocupen las células migradas determinarán su diferenciación neuronal.

Formación

Los neuroblastos se forman por la división asimétrica de células gliales radiales. Comienzan a migrar tan pronto como nacen. La neurogénesis sólo puede tener lugar cuando las células madre neurales se han convertido en células gliales radiales.

Diferenciación

Los neuroblastos están presentes principalmente como precursores de las neuronas durante el desarrollo embrionario; sin embargo, también constituyen uno de los tipos de células implicadas en la neurogénesis del adulto. La neurogénesis adulta se caracteriza por la diferenciación e integración de células madre neurales en el cerebro de los mamíferos adultos maduros. Este proceso ocurre en la circunvolución dentada del hipocampo y en las zonas subventriculares del cerebro de los mamíferos adultos. Los neuroblastos se forman cuando una célula madre neural, que puede diferenciarse en cualquier tipo de célula neural madura (es decir, neuronas, oligodendrocitos, astrocitos, etc.), se divide y se convierte en una célula amplificadora de tránsito. Las células amplificadoras del tránsito están ligeramente más diferenciadas que las células madre neurales y pueden dividirse asimétricamente para producir neuroblastos y glioblastos posmitóticos, así como otras células amplificadoras del tránsito. Un neuroblasto, una célula hija de una célula amplificadora del tránsito, es inicialmente una célula madre neural que ha alcanzado el "punto de no retorno". Un neuroblasto se ha diferenciado de tal manera que madurará hasta convertirse en una neurona y no en cualquier otro tipo de célula neural. Los neuroblastos se están estudiando ampliamente ya que tienen el potencial de usarse terapéuticamente para combatir la pérdida de células debido a una lesión o enfermedad en el cerebro, aunque se debate su posible eficacia.

Migración

En el embrión, los neuroblastos forman la capa media del manto de la pared del tubo neural que luego forma la materia gris de la médula espinal. La capa externa de la capa del manto es la capa marginal y contiene los axones mielinizados de los neuroblastos que forman la sustancia blanca de la médula espinal. La capa interna es la capa ependimaria que formará el revestimiento de los ventrículos y el canal central de la médula espinal.

En los seres humanos, los neuroblastos producidos por células madre en la zona subventricular adulta migran a áreas dañadas después de lesiones cerebrales. Sin embargo, están restringidos al subtipo de pequeñas células similares a interneuronas y es poco probable que contribuyan a la recuperación funcional de los circuitos estriatales.

Importancia clínica

Existen varios trastornos conocidos como trastornos de la migración neuronal que pueden causar problemas graves. Estos surgen de una alteración en el patrón de migración de los neuroblastos en su camino hacia sus destinos objetivo. Los trastornos incluyen lisencefalia, microlisencefalia, paquigiria y varios tipos de heterotopía de materia gris.

Desarrollo de neuroblastos en Drosophila

En el organismo modelo de la mosca de la fruta Drosophila melanogaster, un neuroblasto es una célula progenitora neural que se divide asimétricamente para producir un neuroblasto y una neurona, una célula madre ganglionar (GMC) o una célula neural intermedia. progenitor, dependiendo del tipo de neuroblasto. Durante la embriogénesis, los neuroblastos embrionarios se deslaminan del neuroectodermo procefálico (para los neuroblastos cerebrales) o del neuroectodermo del cordón nervioso ventral (para los neuroblastos abdominales). Durante el desarrollo larvario, los neuroblastos del lóbulo óptico se generan a partir de un neuroectodermo llamado Centro de Proliferación Exterior. Hay más de 800 neuroblastos del lóbulo óptico, 105 neuroblastos del cerebro central y 30 neuroblastos abdominales por hemisegmento (la mitad bilateral de un segmento).

Los neuroblastos experimentan tres tipos de división conocidos. Los neuroblastos de tipo 0 se dividen para dar lugar a un neuroblasto y una célula hija que se diferencia directamente en una sola neurona o glía. Los neuroblastos de tipo I dan lugar a un neuroblasto y una célula madre ganglionar (GMC), que sufre una división terminal para generar un par de neuronas hermanas. Esta es la forma más común de división celular y se observa en los neuroblastos abdominales, del lóbulo óptico y del cerebro central. Los neuroblastos de tipo II dan lugar a un neuroblasto y un progenitor neuronal intermedio amplificador de tránsito (INP). Las INP se dividen de manera similar a los neuroblastos de tipo I, produciendo una INP y una célula madre ganglionar. Si bien sólo existen 8 neuroblastos de tipo II en el cerebro central, sus linajes son mucho más grandes y complejos que los neuroblastos de tipo I. El cambio del neuroblasto pluripotente al destino celular diferenciado se ve facilitado por las proteínas Prospero, Numb y Miranda. Prospero es un factor de transcripción que desencadena la diferenciación. Se expresa en neuroblastos, pero Miranda lo mantiene fuera del núcleo, lo que lo une a la corteza basal celular. Esto también da como resultado una división asimétrica, donde Prospero se localiza solo en una de las dos células hijas. Después de la división, Prospero ingresa al núcleo y la célula en la que está presente se convierte en GMC.

Los neuroblastos son capaces de dar origen a la vasta diversidad neuronal presente en el cerebro de la mosca utilizando una combinación de restricción espacial y temporal de la expresión genética que otorga a la progenie nacida de cada neuroblasto una identidad única dependiendo tanto de su neuroblasto progenitor como de su fecha de nacimiento. Esto se basa en parte en la posición del neuroblasto a lo largo de los ejes anterior/posterior y dorsal/ventral, y en parte en una secuencia temporal de factores de transcripción que se expresan en un orden específico a medida que los neuroblastos experimentan divisiones secuenciales.