El desarrollo del sistema nervioso central (SNC) tiene lugar gracias a un complejo conjunto de procesos en los que intervienen numerosas proteínas, y cuyo resultado es la formación del encéfalo y la médula espinal. La alteración de estos procesos puede llevar a graves malformaciones, incluso incompatibles con la vida. Dos de estos procesos esenciales son la extensión de los axones y su mielinización, llevada a cabo por unas células denominadas oligodendrocitos y cuya adecuada organización es necesaria para que se produzca la transmisión nerviosa de manera correcta. Estos resultados suponen una importante aportación para ampliar el conocimiento sobre los mecanismos de formación del sistema nervioso central y trastornos tales como las enfermedades desmielinizantes, entre ellas, la esclerosis múltiple.
La función que desempeña la proteína RhoE en estos dos procesos ha sido el tema de la investigación para la tesis doctoral de Pilar Madrigal, dirigida en la Universidad CEU Cardenal Herrera por Ignacio Pérez Roger y José Terrado Vicente.
Mielinización y extensión de los axones
Utilizando ratones transgénicos que no expresan el gen que codifica la proteína RhoE y mediante novedosas técnicas de microscopía, como la tecnología 3DISCO, que permite seguir el desarrollo de fibras nerviosas transparentando el cerebro, la investigación de Madrigal concluye que tanto la mielinización, como la extensión de los axones, dependen de la proteína RhoE.
Según destaca el profesor Terrado, uno de los dos directores de la investigación, “hemos observado que los cerebros de ratones que no expresan el gen que codifica la proteína RhoE presentan graves deficiencias en la mielinización, en concreto, tienen menos axones mielinizados y, en los que lo están, la organización de la mielina está alterada. La causa de estos problemas se debe a que, en ausencia de RhoE, se modifica el desarrollo de los oligodendrocitos, que se diferencian peor”.
La ausencia de expresión del gen que codifica la proteína RhoE se asocia con grandes deficiencias en la mielinización, fenómeno destacable en enfermedades como la esclerosis múltiple
Por otra parte, RhoE también se ha revelado en este estudio como una proteína esencial para la extensión de axones ya que, cuando no se produce, algunas proyecciones axonales sufren graves alteraciones. Más concretamente, destaca Terrado, “la rama anterior de la comisura anterior, uno de los principales grupos de axones que conecta ambos hemisferios cerebrales, se desarrolla de forma aberrante, sin alcanzar su destino y sin llegar a producir la conexión entre ambos bulbos olfatorios, necesaria para que los procesos olfatorios tengan lugar de forma adecuada”.
El papel clave de una proteína
Estos resultados han evidenciado la relevancia de RhoE en el desarrollo del sistema nervioso central, en procesos tan importantes como la mielinización y la formación de algunos de los principales tractos axonales del cerebro.
En esta misma línea de investigación, profesores del Grupo ACDC de la CEU UCH ya demostraron el papel clave de la proteína RhoE en la multiplicación, migración y diferenciación de las células madre neuronales. También han detectado que la ausencia de RhoE provoca alteraciones en el sistema motor -como la ausencia del nervio peroneo común y el retraso en la formación de las uniones neuromusculares- y en las células de la zona subventricular, que proliferan en exceso, se acumulan y migran defectuosamente, provocando, además, una enorme reducción de algunos tipos celulares específicos en el bulbo olfatorio.
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