Papel del miR-124a en la adquisición y establecimiento del fenotipo neuronal en Mus musculus

Abstract

Las neuronas de la corteza cerebral se generan a partir de los progenitores ubicados en la pared dorsal de las vesículas telencefálicas. Este proceso implica la salida del ciclo proliferativo de los progenitores, un cambio en el patrón de expresión génica y la migración radial desde los centros neurogénicos (zona ventrícular-subventricular), hacia la posición final de las neuronas en la placa cortical. Se han definido muchos factores transcripcionales que son responsables de mantener la pluripotencialidad de los progenitores, y otros que comienzan a expresarse cuando la célula adquiere el destino neural.

Se ha visto que además de los reguladores de la transcripción hay otros mecanismos importantes que controlan el desarrollo cortical y que recientemente se están estudiando. Entre ellos se encuentra el posible papel de los microRNAs en el desarrollo cortical.

Los microRNA (miRNA o miR-s) son pequeñas hebras simples de RNA (21-23 nucleótidos) que regulan post-transcripcionalmente la expresión de ciertos RNA mensajeros por complementariedad de bases. Se ha demostrado que un mismo miRNA es capaz de controlar a cientos de mRNA en un contexto altamente definido temporal y espacialmente. El miR-124a es el más abundante en tejido neural de roedores y que su expresión comienza en E12.5, es decir, junto con el comienzo de la neurogénesis en la corteza. Se han descrito varios mRNAs que son controlados por el miR-124a tanto en progenitores como en neuronas, pero su papel en la neurogénesis aún no se ha caracterizado. La presente memoria explora el papel del miR-124a en el desarrollo de la morfología y en la generación de neuronas piramidales corticales.

Se realizaron experimentos de pérdida y ganancia de función tanto en neuronas corticales in vitro, como en la corteza en desarrollo mediante electroporación in utero. La pérdida de función del miR-124a generó una rápida disminución de las dendritas primarias, que se recuperó a los 5 días in vitro (DIV). La sobre-expresión del miR-124a generó un aumento rápido (a los 3 DIV) del largo de las dendritas y de la complejidad del árbol dendrítico, pero este efecto se perdió a los 5 DIV. A la inversa, el largo axonal aumentó cuando se elevaron los niveles del miR-124a, a los 5 DIV pero no a tiempos más cortos.

La manipulación de los niveles del miR-124a en la corteza en desarrollo, en tanto, no mostró alteración de la dinámica de migración radial en la corteza, ni de la proporción de progenitores basales, ni de la morfología de las neuronas que alcanzan la placa cortical.

Este trabajo indica que el miR-124a contribuye a la elongación de dendritas y axones de neuronas en cultivo, mientras que en la corteza in vivo, el miR-124a parece ser una consecuencia propia del sistema y la variación de sus niveles no afecta ninguno de los procesos que determinan la generación de la corteza cerebral