Marcaje combinatorio de las células del sistema nervioso
La corteza cerebral es la capa más externa del tejido neuronal del encéfalo de mamíferos y en ella tienen lugar numerosas actividades como la memoria, la atención y el lenguaje. Sus unidades funcionales básicas son minicolumnas corticales formadas por cientos de neuronas. Estas estructuras se desarrollan a partir de células progenitoras dentro del embrión. Hasta ahora era complicado el marcaje de varias células progenitoras simultáneamente con diferentes marcas, lo que dificultaba el seguimiento de sus descendientes durante largos periodos de tiempo. El equipo del proyecto BRAINBOWAKT (Novel genetic engineering approaches for lineage analysis and exploration of Akt function in cortical development), financiado con fondos europeos, empleó métodos revolucionarios para rastrear células neuronales individuales. En el proceso Brainbow desarrollado, mediante proteínas fluorescentes se pudieron distinguir células individuales del encéfalo y las neuronas adyacentes. Se crearon técnicas de ingeniería genética novedosas para el marcaje múltiple in vivo con marcadores identificables de progenitoras vecinas y sus descendientes. Se dirigieron vectores Brainbow que expresaban una amplia gama de marcadores tricromáticos (rojo, amarillo y azul) a compartimentos subcelulares específicos. Mediante electroporación se introdujeron estos transgenes en el prosencéfalo de embriones de ratón. Se logró marcar células progenitoras durante varios ciclos de división celular y seguir sus descendientes hasta el estado adulto. La creación de ratones transgénicos con los vectores Brainbow permitió marcar progenitores neuronales en estados y lugares donde la electroporación era imposible. Brainbow se perfeccionó a fin de modular la función de las proteínas candidatas in vivo. El resultado final fue un mosaico genético en el cual aparecía codificado con colores el estado de la expresión génica en las células. Este método permite rastrear células adyacentes que presentan niveles distintos de expresión génica dentro de una misma muestra. La estrategia definitiva permitió investigar la arquitectura celular en el proceso de formación de las minicolumnas. Las actividades realizadas en BRAINBOWAKT han hecho posible desarrollar un modelo animal útil y estrategias que pueden aplicarse para estudiar tejidos íntegros en numerosos contextos biológicos.
Palabras clave
Marcaje combinatorio, corteza cerebral, progenitores neuronales, BRAINBOWAKT, análisis de linajes
