La glía radial requiere señalización PDGFD-PDGFRbeta en la neocorteza humana pero no en la de ratón.
Año de publicación:
2014
Identificación de PubMed:
25391964
Subvenciones de financiación:
Resumen público:
La expansión evolutiva de la neocorteza humana es la base de muchas de nuestras capacidades mentales únicas. Esta expansión se ha atribuido al mayor potencial proliferativo de la glía radial (RG; células madre neurales) y su dispersión subventricular desde el nicho periventricular durante el desarrollo neocortical. Estas adaptaciones pueden haber evolucionado a través de cambios en la expresión genética en RG. Sin embargo, se desconoce si la expresión del gen RG varía entre humanos y otras especies, o cómo. Aquí mostramos que los perfiles transcripcionales de RG neocortical humano y de ratón se conservan ampliamente durante la neurogénesis, pero divergen para vías de señalización específicas. Al analizar las relaciones diferenciales de coexpresión genética entre las especies, demostramos que el factor de crecimiento PDGFD se expresa específicamente por RG en la corticogénesis humana, pero no en el ratón. También mostramos que el dominio de expresión de PDGFRbeta, el receptor afín de PDGFD, es evolutivamente divergente, con alta expresión en la región germinal de la neocorteza dorsal humana pero no en el ratón. La inhibición farmacológica de la señalización de PDGFD-PDGFRbeta en cultivo en corte previene la progresión normal del ciclo celular del RG neocortical en humanos, pero no en ratones. Por el contrario, la inyección de PDGFD recombinante o la expresión ectópica de PDGFRbeta constitutivamente activa en la neocorteza de ratón en desarrollo aumenta la proporción de RG y su dispersión subventricular. Estos hallazgos resaltan el requisito de la señalización PDGFD-PDGFRbeta para el desarrollo neocortical humano y sugieren que la producción local de factores de crecimiento por parte de RG apoya la región germinal expandida y la heterogeneidad progenitora de especies con cerebros grandes.
Resumen científico:
La expansión evolutiva de la neocorteza humana es la base de muchas de nuestras capacidades mentales únicas. Esta expansión se ha atribuido al mayor potencial proliferativo de la glía radial (RG; células madre neurales) y su dispersión subventricular desde el nicho periventricular durante el desarrollo neocortical. Estas adaptaciones pueden haber evolucionado a través de cambios en la expresión genética en RG. Sin embargo, se desconoce si la expresión del gen RG varía entre humanos y otras especies, o cómo. Aquí mostramos que los perfiles transcripcionales de RG neocortical humano y de ratón se conservan ampliamente durante la neurogénesis, pero divergen para vías de señalización específicas. Al analizar las relaciones diferenciales de coexpresión genética entre las especies, demostramos que el factor de crecimiento PDGFD se expresa específicamente por RG en la corticogénesis humana, pero no en el ratón. También mostramos que el dominio de expresión de PDGFRbeta, el receptor afín de PDGFD, es evolutivamente divergente, con alta expresión en la región germinal de la neocorteza dorsal humana pero no en el ratón. La inhibición farmacológica de la señalización de PDGFD-PDGFRbeta en cultivo en corte previene la progresión normal del ciclo celular del RG neocortical en humanos, pero no en ratones. Por el contrario, la inyección de PDGFD recombinante o la expresión ectópica de PDGFRbeta constitutivamente activa en la neocorteza de ratón en desarrollo aumenta la proporción de RG y su dispersión subventricular. Estos hallazgos resaltan el requisito de la señalización PDGFD-PDGFRbeta para el desarrollo neocortical humano y sugieren que la producción local de factores de crecimiento por parte de RG apoya la región germinal expandida y la heterogeneidad progenitora de especies con cerebros grandes.