Se sabe que las interacciones entre la neurogénesis y la angiogénesis –proceso de formación de nuevos vasos sanguíneos– regulan el desarrollo cerebral embrionario. Sin embargo, existen dudas sobre los procesos de crecimiento y las etapas de maduración de las células vasculares, especialmente en el cerebro humano prenatal. El equipo internacional de investigación en el que participa la Universitat de València acaba de aportar nuevos datos al estudio de esta desconocida maduración vascular, al identificar las células que promueven la angiogénesis y que, por tanto, tendrían un papel importante en la generación de neuronas y en el desarrollo del cerebro humano.
Según describe el artículo publicado en la revista Cell (IF 66,850), entre los conjuntos de células endoteliales –que recubren el interior de los vasos sanguíneos– y murales –que envuelven a las endoteliales–, predominan las llamadas ‘células rastreadoras’, un subtipo de células endoteliales que, por su cantidad y ubicación en plena zona de neurogénesis activa –la zona ventricular–, podrían ser responsables de coordinar la función de las células madre neuronales, lo cual ayuda a la neurogénesis. Estas células rastreadoras fueron caracterizadas morfológicamente por el catedrático de Biología Celular de la Universitat de València y coautor del trabajo José Manuel García-Verdugo, mediante técnicas de microscopía electrónica.
Entre los conjuntos de células endoteliales –que recubren el interior de los vasos sanguíneos– y murales –que envuelven a las endoteliales–, predominan las ‘células rastreadoras’, un subtipo de células endoteliales que, por su cantidad y ubicación en plena zona de neurogénesis activa –la zona ventricular–, podrían ser responsables de coordinar la función de las células madre neuronales, ayudando a la neurogénesis
El estudio analiza el desarrollo vascular en etapas fetales, a niveles espacial y temporal, comparando una zona altamente neurogénica –la Eminencia Ganglionar Medial– con la corteza cerebral, de menor proliferación neuronal. “Los vasos en la Eminencia forman una extensa red a modo de mosaico, con una tasa proliferativa alta, que coincide con la zona responsable de la neurogénesis en esta región. Por el contrario, los vasos de la corteza se distribuyen radialmente y presentan menos proliferación”, comenta Susana González, investigadora del CIBERNED y el Instituto Cavanilles de Biodiversidad y Biología Evolutiva (ICBiBE) de la Universitat de València y una de las firmantes del artículo.
"Los resultados descubren importantes mecanismos de maduración vascular y el hecho de que la neurogénesis y la angiogénesis compartan el mismo tipo de señalización apunta a que la propia maduración vascular está apoyando funcionalmente el desarrollo de progenitores neuronales humanos”, José Manuel García Verdugo, catedrático de Biología Celular UV
El estudio sugiere también que es a finales del segundo trimestre de gestación cuando comienza el llenado sanguíneo de los vasos en esta región. Y demuestra que las células vasculares del cerebro en esta etapa siguen trayectorias de desarrollo distintas y utilizan mecanismos de señalización como el colágeno, la laminina y la midkina para facilitar la comunicación y la maduración de los vasos. “Los resultados descubren importantes mecanismos de maduración vascular”, comenta García-Verdugo, “y el hecho de que la neurogénesis y la angiogénesis compartan el mismo tipo de señalización apunta a que la propia maduración vascular está apoyando funcionalmente el desarrollo de progenitores neuronales humanos”, concluye el científico de la Universitat de València.
“Los defectos en la vasculatura adulta se relacionan cada vez más con afecciones neurológicas, incluidas la enfermedad de Alzheimer o las malformaciones arteriovenosas cerebrovasculares”, comenta Jaime Ferrer Lozano, médico patólogo en el Hospital Universitario y Politécnico La Fe de Valencia. “El seguimiento de las propiedades específicas de la angiogénesis ventral de este estudio podría informar sobre el riesgo de hemorragias en prematuros. Esto puede suceder principalmente durante las primeras 72 horas de vida, lo cual condiciona enormemente la evolución del desarrollo cognitivo y sensorial a medio y largo plazo”, concluye Máximo Vento, responsable del Grupo de Investigación de Perinatología e investigador emérito en el Instituto de Investigación Sanitaria La Fe.
DATOS DEL ARTÍCULO
Ensembles of endothelial and mural cells promote angiogenesis in prenatal human brain. Elizabeth E. Crouch, Aparna Bhaduri, Madeline G. Andrews, Arantxa Cebrian-Silla, Loukas N. Diafos, Janeth Ochoa Birrueta, Kaylee Wedderburn-Pugh, Edward J. Valenzuela, Neal K. Bennett, Ugomma C. Eze, Carmen Sandoval-Espinosa, Jiapei Chen, Cristina Mora, Jayden M. Ross, Clare E. Howard, Susana Gonzalez-Granero, Jaime Ferrer Lozano, Máximo Vento, Maximilian Haeussler, Mercedes F. Paredes, Ken Nakamura, Jose Manuel García-Verdugo, Arturo Álvarez-Buylla, Arnold R. Kriegstein, and Eric J. Huang. CELL. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2022.09.004