Las especies reactivas de oxígeno mitocondriales regulan la neurogénesis durante el desarrollo de la corteza cerebral

Abstract

Las especies reactivas de oxígeno (ROS) ejercen un papel dual en el organismo, participan por un lado en la señalización celular y por otro lado son moléculas que causan daño celular. Resultados recientes han demostrado que las ROS mitocondriales (mROS) son importantes reguladores de la cognición durante la actividad fisiológica del cerebro Sin embargo, se desconoce el impacto de la modulación endógena de la generación de mROS en el cerebro en desarrollo. En primer lugar, encontramos que la reducción de la generación endógena de mROS en neuronas corticales primarias (mCAT) aumentó los niveles de expresión de marcadores neuronales maduros, TAU y MAP2, de 1 a 3 días in vitro (DIV). En cambio, a las 12 DIV, los niveles de expresión de ambos marcadores disminuyeron, indicando alteraciones en la diferenciación neuronal. Para determinar el mecanismo subyacente, realizamos cultivos de neuroesferas de embriones de ratón E14.5. La reducción de la generación de mROS inhibió la proliferación celular, sin afectar la viabilidad celular, lo que desencadenó una reducción en el diámetro de la neuroesfera a los 6DIV. Este hallazgo se corroboraron analizando marcadores de ciclo celular (BrdU, IP), mediante citometría de flujo. Además, la expresión de la catalasa en la mitocondria alteró la expresión proteica de Ciclina B1, PCNA, Cdh-1 y p21, y la relación p-AKT/AKT, todas ellas relacionadas con la regulación de la proliferación y diferenciación celular. Estos resultados indican que mROS juega un papel crítico en el equilibrio entre la proliferación y diferenciación celular, afectando el proceso de neurogénesis durante el desarrollo de la corteza cerebral.