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Un estudio revela nuevas reglas para la progresión del linaje
El hipotálamo, una de las regiones cerebrales más complejas del sistema nervioso de los mamíferos, contiene una asombrosa heterogeneidad de neuronas que regulan funciones endocrinas, autónomas y conductuales. No sólo regula la ingesta de alimentos, la ingesta de agua, la temperatura corporal, los ritmos circadianos y el sueño para mantener la supervivencia de los organismos individuales, sino que también controla el inicio de la pubertad y el comportamiento reproductivo para mantener la población reproductora. “Qué desencadena la pubertad” es una de las 125 grandes preguntas que se plantean en la edición del 125 aniversario de la revista Science. Investigadores dirigidos por el Prof. WU Qingfeng del Instituto de Genética y Biología del Desarrollo de la Academia de Ciencias de China han...
Un estudio revela nuevas reglas para la progresión del linaje
El hipotálamo, una de las regiones cerebrales más complejas del sistema nervioso de los mamíferos, contiene una asombrosa heterogeneidad de neuronas que regulan funciones endocrinas, autónomas y conductuales. No sólo regula la ingesta de alimentos, la ingesta de agua, la temperatura corporal, los ritmos circadianos y el sueño para mantener la supervivencia de los organismos individuales, sino que también controla el inicio de la pubertad y el comportamiento reproductivo para mantener la población reproductora.
“Qué desencadena la pubertad” es una de las 125 grandes preguntas que se plantean en la edición del 125 aniversario de la revista Science. Investigadores dirigidos por el Prof. WU Qingfeng del Instituto de Genética y Biología del Desarrollo de la Academia de Ciencias de China han descubierto que la programación del desarrollo del inicio de la pubertad depende de TBX3. También han descubierto nuevas reglas para la progresión del linaje que operan mediante la diferenciación neuronal durante el desarrollo hipotalámico.
Los resultados fueron publicados el 16 de noviembre en Science Advances.
En este estudio, el grupo del profesor WU descubrió que TBX3 define un dominio progenitor en el hipotálamo en desarrollo y sirve como determinante del destino para controlar secuencialmente el establecimiento y mantenimiento del destino neuronal.
El sistema neuroendocrino consta de un conjunto heterogéneo de neuronas neuropeptidérgicas en el cerebro, entre las cuales las neuronas KNDy hipotalámicas representan un subtipo de célula indispensable que controla el inicio de la pubertad. Aunque se ha propuesto que los progenitores neurales hipotalámicos y los progenitores neurales a lo largo de la jerarquía del linaje empleen una estrategia de diversificación en cascada para generar una diversidad neuronal extrema, la lógica celular para especificar un subtipo de neuronas neuroendocrinas no ha sido clara.
Estudios genéticos anteriores sugieren que las mutaciones genéticas en TBX3 causan el síndrome mamario cubital (UMS), que se caracteriza por extremidades anteriores acortadas, desarrollo defectuoso de la glándula mamaria y anomalías genitales. Es de destacar que la mayoría de los pacientes con UMS tienen un inicio tardío de la pubertad.
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Según los investigadores, la ablación genética de Tbx3 a nivel del organismo retrasa significativamente el inicio de la pubertad en los animales y altera el ciclo estral de las hembras. A nivel celular, TBX3 desempeña un papel importante en el establecimiento y mantenimiento del destino de las neuronas KNDy en el hipotálamo. Además, a nivel molecular, TBX3 regula la transcripción genética mediante separación de fases, induciendo así la expresión de neuropéptidos en las neuronas hipotalámicas.
Es importante destacar que varios mutantes TBX3 identificados en pacientes con UMS no logran formar condensados separados en fases ni regular eficientemente la expresión de neuropéptidos, lo que representa un mecanismo patológico subyacente al retraso de la pubertad en pacientes con UMS.
Además, el profesor WU quería responder cómo progresa el linaje neuronal durante el desarrollo hipotalámico en condiciones fisiológicas y patológicas. Él y sus colegas utilizaron una estrategia de selección de tipos de células sin precedentes comparando conjuntos de datos unicelulares del rastreo de linajes y ratones manipulados genéticamente y descubrieron dos reglas independientes del linaje: la retención intralinaje (ILR) y la interacción entre linajes (ILI). regular la progresión del linaje en condiciones patológicas.
En general, este estudio descubre los mecanismos celulares y moleculares que subyacen a cómo las mutaciones de TBX3 interrumpen el inicio de la pubertad en pacientes con UMS y revela las reglas de ILR e ILI durante la especificación del destino celular.
Fuente:
Referencia:
Shi, X., et al. (2022) El despliegue jerárquico de Tbx3 dicta la identidad de las neuronas KNDy hipotalámicas para controlar el inicio de la pubertad. Avances científicos. doi.org/10.1126/sciadv.abq2987.
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