Un estudio revela cómo dos moléculas clave cooperan durante el desarrollo del cerebro. El factor de transcripción Dbx1 y la proteína de adhesión celular Pcdh8 se regulan mutuamente y controlan cómo ciertas neuronas se forman y se agrupan en la corteza cerebral en desarrollo. Este diálogo molecular influye en la identidad y la organización de las células nerviosas, y podría ayudar a entender mejor algunos trastornos del neurodesarrollo.
El cerebro humano es una de las estructuras más complejas de la naturaleza. Durante el desarrollo embrionario, millones de células nerviosas deben formarse, desplazarse y conectarse en los lugares adecuados para que el cerebro funcione correctamente. En un nuevo estudio hemos explorado uno de los mecanismos que ayudan a coordinar el proceso de desarrollo embrionario en la corteza cerebral, la región responsable de funciones como el pensamiento, la percepción o el lenguaje.
Dos tipos de moléculas clave
Para entender cómo se organiza el cerebro, los científicos solemos fijarnos en dos tipos de moléculas clave. Por un lado están los factores de transcripción, proteínas que actúan como “interruptores genéticos” y controlan qué genes se activan en cada célula. Por otro lado están las moléculas de adhesión celular, que permiten que las células se reconozcan entre sí y se adhieran, algo esencial para formar tejidos y circuitos neuronales.
Tradicionalmente se pensaba que la relación entre estos dos sistemas era bastante simple: los factores de transcripción regulaban la actividad de otros genes, incluidos los que producen moléculas de adhesión. Sin embargo, el estudio revela que esta relación puede ser mucho más compleja.
En nuestro estudio nos centramos en dos moléculas: Dbx1, un factor de transcripción importante en el desarrollo del sistema nervioso, y Pcdh8, una proteína de adhesión perteneciente a la familia de las protocadherinas. Utilizando modelos de ratón y diferentes técnicas de biología molecular, observamos qué ocurría cuando se aumentaba artificialmente la actividad de Dbx1 en determinadas regiones del cerebro en desarrollo.
El resultado fue sorprendente. Al activar Dbx1, las células empezaban a producir más Pcdh8 y tendían a agruparse formando pequeños “racimos” de células. Además, estas células adquirían características propias de un tipo específico de neuronas relacionadas con una región del cerebro llamada complejo claustro-amigdalar.
Diálogo molecular
Pero lo más llamativo fue descubrir que la relación también funciona al revés. Cuando se aumentaba la presencia de Pcdh8, también se activaba el gen Dbx1. Es decir, la molécula de adhesión no solo respondía a las instrucciones del factor de transcripción, sino que también podía influir en él. Esta interacción bidireccional sugiere que las células utilizan una especie de diálogo molecular para coordinar su identidad y su posición en el tejido.
Además, el estudio mostró que Pcdh8 es necesaria para que Dbx1 pueda ejercer plenamente sus efectos. Cuando se reduce la cantidad de Pcdh8, desaparecen los agrupamientos celulares y cambian los tipos de neuronas que se generan. Esto indica que ambas moléculas trabajan conjuntamente para determinar cómo se organizan ciertas poblaciones neuronales durante el desarrollo.
Transtornos del neurodesarrollo
Estos hallazgos ayudan a comprender mejor cómo se construye el cerebro durante las primeras etapas de la vida. También podrían ser relevantes para investigar trastornos del neurodesarrollo, ya que algunas protocadherinas —incluida Pcdh8— se han relacionado con enfermedades como el autismo, la epilepsia o la esquizofrenia.
En conjunto, el trabajo sugiere que las moléculas de adhesión celular no solo sirven como “pegamento” entre células, sino que también participan activamente en la regulación genética que define la identidad de las neuronas. Esto abre nuevas perspectivas para entender los complejos mecanismos que guían la formación del cerebro.
En fotografía, imagen confocal de un embrión de ratón E13.5 transfectado con un vector para la expresión ectópica del factor de transcripción Dbx1, lo que conduce a la formación de agregados celulares debido al aumento de la adhesión mediada por Pcdh8. La interacción entre Dbx1 y Pcdh8, tal como se describe en Cwetsch et al., regula el desarrollo de la corteza cerebral. Crédito de la imagen: Andrzej W. Cwetsch.
Referencia
Cwetsch AW, Ferreira S, Delberghe E, Gilabert-Juan J, Moreau MX, Saillour Y, García-Bolufer P, Calvo-Parra S, González-Martínez J, Massoukou D, Borello U, Causeret F, Pierani A. Bidirectional interaction between protocadherin 8 and the transcription factor Dbx1 regulates cerebral cortex development. Development. 2026 Jan 1;153(1):dev205011. doi: 10.1242/dev.205011. Epub 2026 Jan 6. PMID: 41493231; PMCID: PMC12848574.
Este artículo de divulgación ha sido financiado mediante una ayuda de la Generalitat Valenciana (CDEIGENT/2021/005 a Andrzej W. Cwetsch).
Autores del artículo divulgativo:
Andrzej W. Cwetsch y Saray Calvo Parra
Departamento de Biología Celular, Biología Funcional y Antropología Física
Instituto de Biotecnologia y Biomedicina (BIOTECMED)
Universidad de Valencia
Fuente: Scientias
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