Desarrollo neuroembriológico: el camino desde la proliferación hasta la perfección / Neuronal Embryonic Development: A Pathway from Proliferation to Perfection

El desarrollo neurológico humano requiere una serie de pasos que permitan orientar, regular y diferenciar los diversos componentes cerebrales, para así garantizar, de una manera bastante precisa, la correcta organización y funcionamiento de las estructuras neuronales. La neurogénesis está clásicamente dividida en cuatro etapas consecutivas: proliferación, migración, diferenciación y maduración. En los humanos, estas ocurren desde la tercera semana de gestación hasta la vida adulta y precisan de un complejo grupo de paquetes genéticos, así como de algunos factores asociados, que se han ido descubriendo gracias a los avances en la biología molecular. El artículo es una revisión acerca del desarrollo neuroembriológico humano y los componentes genéticos más relevantes encontrados en la literatura.

The human neuronal development requires a number of concrete steps which lead to orientation, regulation and differentiation of several brain components. They must be done to guarantee, in a very precise way, the correct organization and functioning of the neuronal structures. Neurogenesis is commonly divided into four consecutive stages: proliferation, migration, differentiation and maturation. In humans, those stages take place since the third week of prenatal Iife until the adult Iife. They also require a complex group of genetic packs and associated molecular factors, most of which have been recen tly discovered by the molecular biology technology. A review was made about the human neuronal and embryological development and the most relevant genetic components described by the literature so far.

Importancia del binomio corazón-cerebro en el manejo integral de las cardiopatías congénitas / Importance of the heart-brain binomial in the management of congenital heart disease

Se presenta el caso de un lactante de dos meses con una cardiopatía congénita compleja del tipo coartación aórtica con comunicación interventricular asociada a un trastorno de migración celular cerebral. El manejo consistió en la corrección de la cardiopatía congénita en dos tiempos quirúrgicos sin haber profundizado en la evaluación neurológica preoperatoria. El paciente desarrolló múltiples complicaciones perioperatorias que incluyeron paro cardiaco en dos ocasiones, reconexiones consecutivas a circulación extracorpórea, tamponamiento cardiaco, quilotórax y choque séptico. Concomitante a las complicaciones postoperatorias, se realizó una evaluación neurológica secundaria bajo un protocolo de abordaje neurológico que consistió en electroencefalografía, resonancia nuclear magnética y tomografía por emisión de positrón (SPECT). De esta forma se detectó paquigiria con microgiria y se sospechó trastorno de migración celular cerebral. La evolución final fue hacia el deceso por falla multisistémica y la autopsia confirmó la patología neural, así como el pobre pronóstico para la función y la vida. De haberse considerado en el preoperatorio un estudio integral que incluyera el binomio corazón-cerebro, el planteamiento terapéutico podría haberse modificado.

A case of a two month infant with complex congenital heart disease (aortic coarctation with ventricular septal defect) associated to a cellular brain migration failure is presented. The management strategy consisted on the correction of congenital heart disease by means of a two-stage surgery without a further preoperative evaluation of the neurological status. The patient developed several perioperative complications such as two episodes of cardiac arrest, reconnection to cardiopulmonary bypass, cardiac tamponade, chilothorax and septic shock. A neurological protocol consisting in electroencephalography, brain magnetic resonance and Single Photon Emission Computed Tomography (SPECT) was practiced during the postoperative period, which detected microgyria with paquigyria and a cellular brain migration failure was suspected. The final outcome was death due to multisystemic failure and the autopsy confirmed the neurological disease, as well as poor life function prognosis. Should the heart-brain binomial had been considered in an integral preoperative evaluation, the therapeutical approach could have been modified.

Rho GTPasas como blancos terapéuticos relevantes en cáncer y otras enfermedades humanas / Rho GTPases as therapeutic targets in cancer and other human diseases

Las Rho GTPasas son una familia de proteínas clave en la transmisión de señales provenientes del exterior celular hacia efectores intracelulares tanto citoplasmáticos como nucleares. En los últimos año ha habido un desarrollo vertiginoso de múltiples herramientas genéticas y farmacológicas, lo que ha permitido establecer de manera mucho más precisa las funciones específicas de estas proteínas. El objetivo de la presente revisión es hacer foco en las múltiples funciones celulares reguladas por las Rho GTPasas, describiendo en detalle el mecanismo molecular involucrado. Se discute además la participación de estas proteínas en diversas enfermedades humanas haciendo énfasis en su vinculación con el cáncer. Por último, se hace una actualización detallada sobre las estrategias terapéuticas en experimentación que tienen a las Rho GTPasas como blancos moleculares.

Rho GTPases are a key protein family controlling the transduction of external signals to cytoplasmatic and nuclear effectors. In the last few years, the development of genetic and pharmacological tools has allowed a more precise definition of the specific roles of Rho GTPases. The aim of this review is to describe the cellular functions regulated by these proteins with focus on the molecular mechanism involved. We also address the role of Rho GTPases in the development of different human diseases such as cancer. Finally, we describe different experimental therapeutic strategies with Rho GTPases as molecular targets.

Preeclampsia, migración celular y canales iónicos / Preeclampsia, cellular migration and ion channels

En la placenta humana, el sinciciotrofoblasto es la barrera que regula el transporte de nutrientes, solutos y agua entre la sangre materna y fetal. Dentro de este movimiento transepitelial se encuentra el del Na+, su contribución a la presión osmótica es fundamental en la regulación del volumen de líquido extracelular. El canal epitelial de sodio sensible al amiloride (ENaC) media el transporte de Na+ desde el lumen hacia el interior celular en numerosos epitelios absortivos. Está regulado por la aldosterona, vasopresina, catecolaminas, estrógenos y progesterona. Es bloqueado por el amiloride y sus análogos. Para su activación, diversas proteasas lo escinden en la membrana plasmática y esto a su vez es regulado por la aldosterona. El ENaC está expresado también en la placenta humana y aunque su función no es conocida, podría participar en la homeostasis de agua y electrolitos. El ENaC también es influenciado por el estado de las proteínas del citoesqueleto y los cambios en el volumen celular alteran a su vez a éste. De esta manera existe una relación entre el ENaC y el citoesqueleto. Además, las corrientes de Na+ por el ENaC y otros canales de sodio participan en la migración celular en células normales y cancerosas. Aquí presentamos evidencias que avalan la hipótesis que el ENaC es necesario para la migración celular en células BeWo, derivadas del trofoblasto humano, que sintetizan hormonas y expresan el ENaC. Las células BeWO han sido utilizadas como modelo experimental para estudiar el transporte en células de placenta.

The syncytiotrophoblast acts in human placenta as a transporting barrier regulating the transference of nutrients, solutes and water between maternal and fetal blood. This transepithelial transport involves movement of Na+ and its contribution to the osmotic pressure is an important determinant of the extracellular fluid volume. ENaC is a channel that mediates entry of Na+ from the luminal fluid into the cells in many reabsorbing epithelia; it is aldosterone, vasopressin, insulin and catecholamine-inducible, modulated by estrogens and progesterone and blocked by amiloride and its analogs. Multiple proteases are involved in the proteolytic processing and activation of ENaC subunits and aldosterone alters the protease-protease inhibitors balance. ENaC is also expressed in human placenta; although its function is not well known, the Na+ conductive properties may participate in electrolyte and extracellular volume homeostasis. The activity of ENaC channels and other ion channels and transporters is regulated by the state of actin filaments; on the other hand, changes in volume influence the actin cytoskeleton. Thus, there is an interaction between ENaC and components of the apical membrane cytoskeleton. In addition to their role in cellular homeostasis and electrical properties, Na+ currents through ENaC and other sodium channels are involved in cell migration, well documented in normal and cancer cells. In this work we presented evidences supporting the hypothesis that ENaC channels are required for the migration of BeWo cells, a human hormone-synthesizing trophoblastic cell line that express the three subunits of the ENaC channels. BeWo cell line has also been used as a model to investigate the placental transport mechanisms.