MINISTERIO DE EDUCACION Y CIENCIA
REF. BFU2011-27326
01/01/2012 - 31/12/2014
El presente proyecto propone un estudio experimental sobre los mecanismos moleculares y celulares implicados en la regionalización y la formación de proyecciones organizadas topográficamente de estructuras prosencefálicas conectadas: tálamo-corteza, prosencéfalo basal-corteza frontal y Septum-hipocampo. Hemos identificado las moléculas morfogenéticas implicadas en la traslación de las señales de información posicional en la especificación regional de procesos básicos como la proliferación, migración y proyección axonal. Estos tres sistemas cerebrales han sido seleccionados debido a nuestra experiencia previa, su complejidad anatómica y su adecuación para desarrollar diseños experimentales precisos. La originalidad y fortaleza científica de nuestro proyecto se basa además en la abundancia de información sobre patrones de expresión génica (en el proyecto EUREXpress se van a analizar 16.000 genes en total) en embriones de ratón de 14.5 días de gestación. Los genes seleccionados para el estudio muestran una expresión regional o gradiental, es decir tienen diferencias cuantitativas de expresión en las células, que esta en relación con la posición de los organizadores. Esto implica que estos genes pueden ser utilizados como marcadores independientes, directos o indirectos, de procesamiento intracelular de la información posicional.
El estudio longitudinal de la expresión de estos genes a lo largo del desarrollo permitirá identificar los patrones temporo-espaciales de su expresión para progresar en el análisis de su función en la proliferación, migración y formación de conexiones topográficas. Los efectos estructurales debidos a modificaciones de la información posicional originada en lo organizadores secundarios locales: la placa del techo en el télencefalo y diencéfalo y la ZLI en el diencéfalo, serán explorados en ratones mutantes para moléculas señal (Fgf8 sobretodo).
Modificaciones en los gradientes de expresión de los genes estudiados nos permitirán monitorizar los efectos derivados de la ausencia o la expresión ectópica de las señales morfogenéticas previas al desarrollo de las conexiones y las subsecuentes alteraciónes estructurales. El estudio del componente celular que puede estar implicado en la regulación de estos procesos de regionalización neuronal y sinaptogénica se abordará en modelos de ratón con alteraciones de la proliferación neural y migración neuronal: mutante Lis1/sLis1. Estudios anatómicos y electrofisiológicos explorarán en este modelos el cómo la alteración de la distribución o número de neuronas puede modificar la regionalización molecular de la áreas de proyección y sus territorios diana, de forma independiente de la información posicional.