Mecanismos neurogénicos en respuesta a hipoxia en el cuerpo carotídeo. Presencia de neuronas inmaduras en el sistema nervioso periférico adulto

Abstract

El cuerpo carotídeo (CC) es un pequeño órgano localizado bilateralmente en la bifurcación de la arteria carótida, y cuya principal función es la de quimiorreceptor de parámetros tan importantes como la presión parcial de oxígeno en sangre. Este órgano, que deriva de la cresta neural embrionaria y por tanto forma parte del sistema nervioso periférico, se ha definido recientemente como un nicho germinal en el adulto. En condiciones de hipoxemia persistente, la célula madre del nicho se activa y se diferencia, tanto hacia neuronas del CC (células glómicas) como hacia vasos sanguíneos, en un proceso que requiere unos 7 días para completarse. El antígeno HNK-1, utilizado clásicamente en el estudio de la cresta neural embrionaria, identifica una subpoblación de células neuronales en el CC adulto con fenotipo inmaduro. Estos neuroblastos se encuentran quiescentes y pre-diferenciados, conservando cierta capacidad proliferativa. En respuesta a hipoxia mantenida, estas células inician un proceso rápido de proliferación (con 1 o 2 divisiones), y de diferenciación hacia célula glómica madura y plenamente funcional. Este proceso comienza durante el primer día de estímulo hipóxico, y en sólo 3-4 días se genera una población amplificada de células glómicas, acelerando enormemente la neurogénesis adaptativa que tiene lugar en este órgano en respuesta a hipoxia crónica. Hemos puesto a punto el aislamiento prospectivo de neuroblastos y células glómicas maduras a partir de CC disperso, lo que nos ha permitido llevar a cabo una caracterización comparativa en profundidad. Los resultados de este estudio nos permiten concluir que aunque existen numerosas similitudes entre ambos tipos celulares, las principales diferencias entre ambos son la capacidad de división que conserva el neuroblasto, y la capacidad para detectar la presión parcial de oxígeno en sangre, una característica exclusiva de las células glómicas maduras. Igualmente hemos estudiado, con ensayos funcionales y con estudios de expresión diferencial de genes por microarray, las rutas de señalización implicadas en la biología de los neuroblastos y en su comunicación con las células maduras.