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La división celular lenta causa microcefalia

La división celular lenta causa microcefalia
Síntomas de microcefalia. Crédito: Beth.herlin CCSA4.0

El nacimiento de un ser humano requiere miles de millones de divisiones celulares para pasar de un óvulo fertilizado a un bebé. En cada una de estas divisiones, el material genético de la célula madre se duplica para distribuirse por igual entre las dos nuevas células. 


por la Universidad de Ginebra


En la microcefalia primaria, una enfermedad genética rara pero grave, el ballet de la división celular está desregulado, lo que impide el desarrollo adecuado del cerebro. Científicos de la Universidad de Ginebra (UNIGE), en colaboración con científicos chinos, han demostrado cómo la mutación de una única proteína, WDR62, impide la correcta formación de la red de cables encargada de separar el material genético en dos. A medida que la división celular se ralentiza, el cerebro no tiene tiempo para desarrollarse por completo. Estos resultados, para ser leídos en el Journal of Cell Biology, arrojaron nueva luz sobre la división celular, un fenómeno también involucrado en el desarrollo del cáncer.

La división celular es un mecanismo esencial para el desarrollo de cualquier nuevo ser. Está regulado con precisión y requiere coordinación y control. Para ello, unos cables denominados «microtúbulos» permiten que el material genético empaquetado en los cromosomas se distribuya por igual entre las dos células hijas. «Estos microtúbulos se ensamblan y desensamblan continuamente para alcanzar su tamaño adecuado en cualquier momento», explica Patrick Meraldi, profesor del Departamento de Fisiología Celular y Metabolismo de la Facultad de Medicina de la UNIGE y coordinador del Centro de Investigación Traslacional en Oncohematología (CRTOH). quien dirigió este trabajo. «Para regular su tamaño, la célula usa una proteína, katanina (del japonés katana para espada) encargada de cortar los microtúbulos a la longitud adecuada».

Una mutación menor con graves consecuencias.

Una mutación de cualquiera de los genes involucrados en la división celular es suficiente para causar un cerebro anormalmente pequeño y problemas neuronales graves, lo que limita fuertemente la autonomía de los individuos afectados. La microcefalia primaria a menudo está relacionada con uniones consanguíneas y afecta entre 1 de cada 30.000 y 1 de cada 250.000 personas, según la región del mundo.

Pero, ¿cómo puede una sola mutación tener consecuencias tan graves? ¿Y por qué, si el gen mutado es tan importante, el desarrollo del cerebro es el único afectado? Las primeras pistas para responder a estas preguntas llegaron hace unos años, cuando los científicos descubrieron que el gen mutado con mayor frecuencia en la microcefalia, ASPM, está involucrado en la ubicación y función de la katanina, la espada molecular responsable de cortar los microtúbulos. «¿Pero era este el mecanismo central de la microcefalia o simplemente era específico de esta mutación?» preguntó Amanda Guerreiro, becaria postdoctoral en el laboratorio de Patrick Meraldi y primera autora del estudio.

Katanin, una espada molecular imprescindible

Los experimentos in vitro con líneas celulares revelaron que el segundo gen más común involucrado en la microcefalia, WDR62, era, como ASPM, necesario para la localización y función de la katanina. De manera similar, los científicos observaron que si la katanina no está en el lugar correcto en el momento adecuado, los microtúbulos se vuelven demasiado largos. Como el espacio es limitado, están bajo compresión y adquieren forma de S en lugar de rectos y tensos. En consecuencia, cuando los microtúbulos tienen que tirar de los cromosomas para distribuirlos uniformemente en las dos nuevas células, la tensión no es lo suficientemente fuerte y algunos cromosomas se quedan atrás de otros. Una ligera desregulación en la mecánica de la división celular es suficiente para ralentizar la distribución de los cromosomas. Dado que esta demora es considerada por las células como una falla grave, muchas morirán.

«Katanin parece ser el mecanismo central de esta enfermedad del desarrollo», dice Patrick Meraldi. «Sin embargo, el resultado de nuestro trabajo es mucho más amplio: nos permite comprender cómo las células cancerosas modifican el sistema para dividirse sin cesar y proliferar en el cuerpo».



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