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Ciencia & Tecnología

Estudio del cerebro da luces sobre malformaciones craneofaciales

El estudio encontró que la vía de señalización Notch —grupo de moléculas que regula varios eventos durante la formación del embrión— es necesaria para controlar eventos tanto celulares como moleculares en el desarrollo craneofacial.

Bogotá D. C., 16 de abril de 2019Agencia de Noticias UN-

La cabeza es considerada la estructura más compleja de los mamíferos en términos de desarrollo. Fotos: archivo-Unimedios

Entender el proceso de formación de la cabeza desde la etapa embrionaria ayudaría a comprender cómo se producen malformaciones.

Confirmación de expresión del gen Hey 1. Cortesía Luis Alberto Castro Larios.

En el estudio se aplicaron técnicas de inmunoflorescencia. Cortesía Luis Alberto Castro Larios.

En la investigación se analizó el desarrollo del cráneo y el rostro en un modelo de embrión de pollo.

Estos hallazgos  hacen parte de la investigación realizada por Luis Alberto Castro Larios, magíster en Odontología de la Universidad Nacional de Colombia (U.N.), quien buscaba acercarse a las bases moleculares involucradas en la formación de la cabeza, la estructura más compleja de los mamíferos, para comprender el origen de algunas malformaciones craneofaciales.

Dichas anomalías producen defectos morfo-funcionales y psicológicos que impactan negativamente la salud del paciente y de su familia. En algunos casos leves, tales alteraciones desencadenan en una serie de disfunciones en el habla, la masticación, la deglución y la respiración; pero cuando la severidad de estas anomalías es mayor, puede llegar a comprometer la vida del recién nacido.

Este trabajo, realizado en el marco de los estudios que desde hace más de diez años adelanta el Grupo de Investigación en Crecimiento y Desarrollo Craneofacial, de la Facultad de Odontología, adscrito al Instituto de Genética de la U.N., partió de investigaciones previas que reportaron patrones de expresión de componentes de la vía Notch durante el desarrollo craneofacial temprano en un modelo vertebrado de embrión de pollo. Esto sustenta que dicha vía de señalización puede jugar un papel primordial en la formación facial.

Aunque ya se había caracterizado la expresión de genes componentes de la vía Notch durante el desarrollo de estructuras craneofaciales, era necesario realizar estudios funcionales para determinar su papel en el desarrollo facial.

Lo anterior motivó a estudiar el efecto molecular que podría tener si se inhibía esta vía de señalización durante el desarrollo del cráneo y rostro en un modelo de embrión de pollo (Gallus gallus) que ha sido empleado por muchos años para estudiar la biología del desarrollo.

“A partir de eso quisimos saber qué pasaba si a través de inhibidores químicos apagamos la vía de señalización Notch durante el desarrollo de la cara y analizar cómo se asocia con otras vías de señalización como la Endotelina1”, indica el investigador, quien inicialmente confirmó los patrones de expresión de Hey1, un gen efector de la vía Notch.

“Vimos que ese componente de la vía Notch se expresa de igual manera en los diferentes estadios de desarrollo y en las mismas zonas donde  los trabajos previos las habían reportado. Adicionalmente, se confirmó este hallazgo a través de otras metodologías como RT-PCR e inmunofluorescencia”, señala el magíster.

Después de alterar la función de la señalización Notch con un inhibidor químico, se demostró en un gran porcentaje que en la prominencia mandibular el gen Hey1, que es regulado por la vía Notch, podría ser activado por otras cascadas de señalización, como se ha demostrado durante el desarrollo de otras estructuras.

Otra vía evaluada fue la Endotelina1, la cual al inhibir su actividad la expresión del gen Hey1 se vio sobre-regulada, lo que indica una relación entre estas dos vías. Sin embargo, se requieren más estudios funcionales para esclarecer la interacción entre estas vías de señalización durante el desarrollo facial.

“Esto muestra que la vía de señalización Notch puede ser tan importante para el desarrollo craneofacial que sí “se apaga”, los genes efectores de Notch pueden ser activados por otros mecanismos moleculares”, señala el investigador.

Información útil para la odontología

“Para saber el origen de muchas anomalías craneofaciales primero debemos saber cómo se da el desarrollo normal. De ahí que lo que se descubrió en los embriones de pollo y en otros modelos animales puede explicar lo que sucede en humanos cuando se presentan malformaciones, con el propósito de tener un acercamiento a los genes involucrados en su aparición”, explica el investigador.

(Por: fin/ALP/MLA
)
N.° 146

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