Desarrollo neuroembriológico: el camino desde la proliferación hasta la perfección

Resumen:

El desarrollo neurológico humano requiere una serie de pasos que permitan orientar, regular y diferenciar los diversos componentes cerebrales, para así garantizar, de una manera bastante precisa, la correcta organización y funcionamiento de las estructuras neuronales. La neurogénesis está clásicamente dividida en cuatro etapas consecutivas: proliferación, migración, diferenciación y maduración. En los humanos, estas ocurren desde la tercera semana de gestación hasta la vida adulta y precisan de un complejo grupo de paquetes genéticos, así como de algunos factores asociados, que se han ido descubriendo gracias a los avances en la biología molecular. El artículo es una revisión acerca del desarrollo neuroembriológico humano y los componentes genéticos más relevantes encontrados en la literatura.

Introducción

El cerebro humano se considera el órgano más misterioso, complejo y estructurado de todos los sistemas biológicos, un modelo de lo que podría ser calificado como muestra de la perfección evolutiva. Su organización, al igual que todos los detalles de su formación, sigue siendo objeto de variadas hipótesis y discusiones; en tanto que la ciencia actual aún no ha podido descifrar del todo los secretos a su alrededor. Pese a ello, algunos avances se han llevado a cabo, y parte de los procesos de neuroformación comienzan a ser dilucidados, lo que ha permitido incluso la realización de modelos computarizados y la descripción de variables de desarrollo citogenético en hongos, animales y humanos (1,2).

Comprender el desarrollo del principal elemento para el funcionamiento orgánico es uno de los principales objetivos de las investigaciones actuales, ya que dilucidando las etapas y componentes moleculares se pueden establecer estrategias futuras tanto para el diagnóstico como para el tratamiento de patologías neurológicas. Este entendimiento cobra especial importancia para quienes reconocen que una alteración en la génesis del sistema nervioso central (SNC), además de ser a menudo incompatible con la vida, se presenta con una amplia gama de manifestaciones clínicas, la cual cubre desde una leve dificultad de aprendizaje hasta verdaderas malformaciones anatómicas y severos cuadros convulsivos (3).

Neurogénesis

En un estudio clásico de Dobbing y Sands (4) en el que se compararon 139 cerebros humanos normales de entre 10 semanas de gestación y 7 años posnatales, más 9 de adultos, se demostró cómo desde la etapa prenatal de esta especie hay una gran actividad en el desarrollo del SNC. Este proceso se extiende, en condiciones normales (5,6,7), de manera vertiginosa durante los primeros tres o cuatro años de vida para seguir el crecimiento, aunque menos acelerado, hasta la edad adulta. De tal manera, el cerebro humano ya ha alcanzado hacia los seis años, cerca del 90% de su volumen final (8). El índice de celularidad encontrado en las muestras mediante análisis con cuantificación de ADN (unidades de ADN/gramo de tejido) por el método de Zamenhof (4) debe suponer el desarrollo de una población cerebral adulta cercana a los cien mil millones de neuronas, comunicándose entre ellas y cada una con más de mil de otras neuronas, lo que genera alrededor de 60 billones de conexiones neuronales o sinapsis (8).

Para ello se requiere una serie de procesos en que interactúan múltiples genes, los cuales median desde la proliferación celular hasta la creación de verdaderos circuitos nerviosos. Estos llegan a ser tan complejos que se estima que cerca de un tercio del genoma humano está destinado solo para garantizar el correcto desarrollo, mantenimiento y comunicación de las estructuras nerviosas (9). Según la literatura, el desarrollo del SNC se puede dividir en cuatro grandes periodos (7) consecutivos:

  • Proliferación: semanas 1 a 7.
  • Migración: semanas 8 a 15.
  • Diferenciación: semanas 16 a 26.
  • Maduración: semanas 27 a adultez.

Cristhian Eduardo Hernández-Flórez

Mónica Andrea Beltrán

Gustavo Adolfo Contreras

Universidad Industrial de Santander, Colombia

Para descargar la investigación completa haga clik a continuación:

http://revistas.javeriana.edu.co/files-articulos/UMED/59-3%20(2018-III)/231055744008/

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