Expresión de los genes Pax en el SNC y análisis de la genoarquitectura embrionaria de la región talámica en "Xenopus laevis"

Resumen

Desde el punto de vista evolutivo, el estudio del SNC de los anfibios anuros es de gran interés debido a su interesante posición filogenética como únicos representantes de los tetrápodos anamniotas. Por tanto, los estudios neuroanatómicos llevados a cabo en Xenopus laevis, resultan cruciales para poder clarificar relaciones y establecer homologías entre los principales grupos de vertebrados. El análisis comparado de los patrones de expresión, interpretados dentro del contexto del modelo neuromérico actual, ayuda a comprender las características comunes y específicas del SNC entre las diferentes especies. En este marco de la biología evolutiva del desarrollo (evo-devo), en particular basada en estudios neuroanatómicos, hemos llevado a cabo diversos estudios. En primer lugar, dada la relevancia de los factores de transcripción codificados por la familia de genes Pax en el desarrollo y en la regionalización del Sistema Nervioso Central (SNC), se analizó el patrón de expresión del factor de transcripción Pax7, mediante técnicas inmunohistoquímicas en combinación con otros marcadores, durante el desarrollo embrionario y larvario; lo que nos permitió evaluar su implicación en la formación de determinadas regiones del encéfalo. Posteriormente, analizamos si la expresión de Pax7 y Pax6 persistía en el Xenopus laevis adulto, comparándolo con los patrones descritos en aves y mamíferos, utilizando en combinación, marcadores de regiones particulares del encéfalo, para una mejor identificación topológica de las zonas marcadas. La última parte de nuestro estudio se dirigió al análisis de la organización genoarquitectónica del tálamo durante el desarrollo embrionario en Xenopus laevis, para comprobar el grado de similitud o diferencia en la formación del tálamo en nuestro modelo anfibio y evaluar la conservación evolutiva de los procesos fundamentales durante el desarrollo de esta importante región diencefálica. Finalmente, se comprobó que, el análisis de Pax6 y Pax7 en combinación con otros marcadores, es una herramienta muy útil para identificar agrupaciones neuronales y regiones encefálicas específicas que, en el caso de los anfibios, no se pueden analizar sólo en base a la citoarquitectura. Además, la expresión de los factores Pax analizados, sugiere posibles funciones en la especificación temprana de dominios histogenéticos y en la posterior diferenciación celular y formación de determinadas regiones en el SNC. En el caso de Pax7, su expresión desde estadios tempranos de desarrollo define y respeta los límites anatómicos propuestos por el paradigma prosomérico, evidenciando la organización segmental del encéfalo en Xenopus, incluyendo posibles rutas de migración tangencial, que traspasa en algún caso los límites neuroméricos. Por otro lado, la combinación única de genes hallados en la prospectiva región talámica de Xenopus laevis y sus derivados histogenéticos, están altamente conservados en los vertebrados amniotas, confirmando un patrón común en tetrápodos. Datos recientes en pez cebra sugieren que la especificación del tálamo puede estar, en rasgos generales, conservada en todos los vertebrados, reflejando la importancia de esta región diencefálica desde momentos tempranos de la evolución.