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Célula de Cajal-Retzius

Las células de Cajal-Retzius ( células CR ) (también conocidas como células horizontales de Cajal ) son una población heterogénea de tipos de células productoras de reelina morfológica y molecularmente distintas en la zona marginal/capa I de la corteza cerebral en desarrollo y en el hipocampo inmaduro de diferentes especies y en diferentes momentos durante la embriogénesis y la vida posnatal.

Estas células fueron descubiertas por dos científicos, Santiago Ramón y Cajal y Gustaf Retzius , en dos momentos diferentes y en especies diferentes. Se originan en el cerebro en desarrollo en múltiples sitios dentro del neocórtex y el hipocampo . Desde allí, las células de Cajal-Retzius (CR) migran a través de la zona marginal, originando la capa I del córtex.

Como estas células están involucradas en la correcta organización del cerebro en desarrollo, existen varios estudios que implican a las células CR en trastornos del desarrollo neurológico, especialmente la esquizofrenia , el trastorno bipolar , el autismo , la lisencefalia y la epilepsia del lóbulo temporal .

Desarrollo

En 1971 se describió que era muy difícil encontrar una célula CR en la corteza adulta, debido al número constante de estas células y al hecho de que a medida que el cerebro crece, la distancia entre estas células aumenta, requiriéndose la observación de un gran número de preparaciones para encontrar una de estas células. [1] En ratones, las células CR se generan muy temprano en el desarrollo, apareciendo entre los 10,5 y 12,5 días embrionarios. [2]

Se ha descrito que las células de Cajal-Retzius migran tangencialmente en la zona marginal, una capa superficial de la preplaca en el neuroepitelio cortical, [3] [4] Según algunos estudios, esta migración depende del sitio donde se generó la célula, mostrando un vínculo entre el origen, la migración y el destino de la célula. [5]

Los estudios han demostrado que las células de Cajal-Retzius tienen orígenes diferentes, tanto en el neocórtex como en el hipocampo. En el neocórtex se originan en la zona ventricular del palio local , el borde palial-subpalial del palio ventral, una región en el septo, [2] el hem cortical [6] y la zona ventricular retrobulbar. [7] [2]

En 2006 se demostró que en células de ratón, las meninges controlan la migración de las células CR en el hem cortical. [8] Subpoblaciones de estas neuronas del septo y del borde paleal-subpalial expresan el factor de transcripción homeodominio Dbx1 y migran a la corteza medial, dorsolateral y piriforme [2] y aunque genéticamente diferentes de las otras subpoblaciones (Dbx1 negativo), todas tienen las mismas propiedades morfológicas y electrofisiológicas, a pesar de los diferentes orígenes de las células CR. [9]

Función

Las células de Cajal-Retzius participan en la organización del cerebro en desarrollo. En 1998, las neuronas inmaduras del neocórtex piramidal y otras regiones del cerebro inmaduro mostraron despolarizaciones de la membrana de las células CR causadas por la activación del receptor de GABA-A y de glicina. [10] En 1994, se demostró que una subpoblación de células CR era GABAérgica (utilizaba GABA como transmisor). [11]

En 2003, se demostró que las células CR en roedores y primates eran glutamatérgicas (usando glutamato como transmisor). [12] Los estudios inmunohistoquímicos (detectando antígenos explotando el principio de los anticuerpos que se unen específicamente a los antígenos en los tejidos biológicos) mostraron que las células CR expresaban receptores GABA-A y GABA-B, [13] receptores de glutamato ionotrópicos y metabotrópicos, [13] transportadores de glutamato vesicular, [14] y una serie de diferentes proteínas de unión al calcio, como calbindina, calretinina y parvalbúmina. [13] Las células CR expresan varios genes importantes en la corticogénesis, como reelina (RELN), LIS1, EMX2 y DS-CAM. Las células CR expresan selectivamente p73, un miembro de la familia p53 involucrado en la muerte y supervivencia celular. [15]

Las células CR reciben una entrada serotoninérgica temprana , que en los ratones forma contactos sinápticos. [16]

En 2001, se descubrió que las células CR de la zona marginal tenían huellas electrofisiológicas. Los estudios de fijación de parche de célula completa (la técnica de laboratorio en electrofisiología que permite el estudio de canales iónicos individuales o múltiples en las células) mostraron que los CRN inyectados por un pulso de corriente despolarizante supraumbral expresan un modo de activación repetitiva y las células inyectadas por un pulso de corriente hiperpolarizante expresan una corriente entrante activada por hiperpolarización (corriente H). [17]

En 2006, utilizando electrodos de fijación de parche que contenían cloruro, se registraron corrientes postsinápticas espontáneas (PSC) en aproximadamente el 30% de las células CR en la corteza cerebral de ratas P0-P2. Estas corrientes postsinápticas espontáneas disminuyeron a aproximadamente el 10% en P4, lo que indica que las células CR se desconectaron funcionalmente durante el desarrollo posterior. [18] Estas corrientes postsinápticas espontáneas fueron bloqueadas reversiblemente por la bicuculina, un antagonista competitivo sensible a la luz de los receptores GABA-A, lo que sugiere la activación de los receptores GABA-A en estas corrientes postsinápticas espontáneas. Además, la frecuencia y amplitud de estas corrientes postsinápticas espontáneas no se vieron influenciadas por la tetrodotoxina , que inhibe la activación de potenciales de acción en los nervios, lo que indica que estas corrientes postsinápticas espontáneas son independientes de los potenciales de acción presinápticos . [18]

Desarrollo del cerebro

Las células CR secretan la proteína de la matriz extracelular reelina , que está críticamente involucrada en el control de la migración neuronal radial a través de una vía de señalización, que incluye el receptor de lipoproteína de muy baja densidad (VLDLR), el receptor de apolipoproteína E tipo 2 (ApoER2) y la proteína adaptadora citoplasmática deshabilitada 1 (Dab1). En el desarrollo cortical temprano en ratones, las mutaciones de Dab1, VLDLR y ApoER2 generan fenotipos anormales similares, llamados fenotipo tipo reeler . Realiza varios procesos anormales en el desarrollo cerebral, como la formación de un gradiente de afuera hacia adentro, formando células en una orientación oblicua. Por lo tanto, las células CR controlan dos procesos: el desprendimiento de la glía radial y la translocación somal en la formación de capas corticales. Además, el tipo reeler también manifiesta una mala organización de la placa de células de Purkinje (PP) y el complejo olivar inferior (IOC). [15]

Importancia clínica

Los problemas en la migración, especialmente aquellos que surgen de la falta de producción de reelina, pueden influir en el desarrollo del cerebro y conducir a trastornos en el funcionamiento normal del cerebro.

En la década de 1950, Falconer describió al ratón mutante reeler como un mutante natural. Presenta algunas anomalías de comportamiento, como ataxia, temblor e hipotonía, que se descubrió que estaban relacionadas con problemas en la migración neuronal y, en consecuencia, en la citoarquitectura del cerebelo , el hipocampo y la corteza cerebral . [15] [19] [20]

Posteriormente se descubrió que la mutación causante de estos trastornos se localizaba en el gen RELN, que codifica para la reelina, una glicoproteína secretada por las células de Cajal-Retzius en el cerebro en desarrollo. Esta proteína parece actuar como señal de parada para la migración de neuronas, controlando el posicionamiento y la orientación de las neuronas en sus capas, según el patrón de desarrollo de dentro a fuera. [15] Cuando se produce la mutación, la expresión de reelina se reduce y esta señal no es tan fuerte, por lo que la migración de las primeras neuronas en el cerebro no se realiza correctamente. [19] [21] El mutante reeler se ha utilizado, por sus características, como modelo para el estudio de trastornos neuropsiquiátricos. [21]

Historia

En 1891, Santiago Ramón y Cajal describió células bipolares delgadas y horizontales que había encontrado en una preparación histológica de la zona marginal en desarrollo de lagomorfos. [28] Estas células fueron consideradas luego por Gustaf Retzius como homólogas a las que había encontrado en la zona marginal de fetos humanos alrededor de la mitad de la gestación en 1893 y 1894. Describió esas células como poseedoras de somas grandes, horizontales, a veces orientados verticalmente, ubicados a cierta distancia de la piamadre. [29] [30]

Más tarde, en 1899, Cajal dibujó las neuronas de la capa I del feto humano a término y del recién nacido. [31] Las células se encontraban más cerca de la piamadre y mostraban somas más pequeños, a menudo triangulares o piriformes, y procesos menos complejos que carecían de ramitas ascendentes y tenían una ubicación más superficial que las células que Retzius describió previamente, [15] [32] [33] Las diferentes morfologías de las células y el hecho de que Cajal y Retzius usaran especies diferentes en diferentes períodos de desarrollo llevaron a una discusión sobre la definición de células de Cajal-Retzius. [34] [35] [ 36] [37] [1] [38] De hecho, los estudios inmunohistoquímicos realizados en etapas avanzadas del desarrollo en la corteza humana y de macaco visualizan células más similares a las células que Cajal describió. [36] [39]

Por el contrario, estudios realizados en 1994 sobre el período de gestación media humana describen células más cercanas al tipo Retzius. [40]

Las primeras descripciones de Cajal y Retzius se referían al neocórtex , pero desde 1994 se han encontrado células similares en la zona marginal del hipocampo . [38] [40] [41] [42]

Varios estudios demostraron posteriormente que las células de Cajal-Retzius son responsables de la producción de reelina, [42] [43] [44]

En 1999, Meyer definió vagamente las células de Cajal-Retzius como la familia de neuronas inmunorreactivas a Reln en la zona marginal del hipocampo, [45] para así establecer una diferencia con las neuronas pioneras, derivadas de preplaca Reln-negativas que se asientan en la misma área y se proyectan al área subcortical que ya había descrito en 1998. [13] También describió células más simples con morfologías más simples en la zona marginal de roedores. [45]

En 2005, el descubrimiento de factores de transcripción heterogéneos y nuevos sitios de origen sugirió que había subpoblaciones distintas de células de Cajal-Retzius en diferentes territorios de la corteza en desarrollo. [2]

A partir de 2017, no se ha establecido un sistema de clasificación claro. [ cita requerida ]

Véase también

Lista de los distintos tipos de células del cuerpo humano adulto

Referencias

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