Berta Alsina llegó en 2001 de la Universidad de California, Los Angeles, para unirse a la recién creada Unidad de Biología del Desarrollo, liderada por Fernando Giraldez al Departamento de Ciencias Experimentales y de la Salud, Universidad Pompeu Fabra (DCEXS-UPF). Des del 2005 es investigadora principal del grupo de Morfogénesis y Señalización en Sistemas Sensoriales.
Las neuronas sensoriales del oído interno
El grupo estudia cómo se forman los órganos. En concreto, investigan el desarrollo del oído interno y dentro de este se centran en las neuronas sensoriales, que permiten transmitir los estímulos auditivos y de equilibrio al cerebro. Las células progenitoras del oído se pueden diferenciar y especializarse en diferentes tipos celulares y el grupo de Alsina quiere descubrir qué les lleva hacia neurona funcional in vivo. Para estudiarlo, trabajan des del gen, factores de transcripción y vías de señalización, hasta la célula, el tejido y el órgano en embriones intactos. De los dos proyectos en los que se han centrado últimamente, uno estudia la comunicación entre las neuronas sensoriales y los vasos sanguíneos, y el otro se centra en la relación entre los movimientos celulares y la diferenciación neuronal.
El grupo trabaja a todos los niveles: des del gen, factores de transcripción y vías de señalización, hasta la célula, el tejido y el órgano en embriones intactos
La comunicación entre neuronas y vasos
Siempre se ha visto el cerebro como si sólo estuviera formado por neuronas y glia, pero hoy en día sabemos que es un órgano muy vascularizado. Estudios recientes han mostrado que los vasos no sólo sirven para llevar nutrientes y oxígeno, sino que durante el desarrollo, y incluso en etapas adultas, la formación de nuevas neuronas y el mantenimiento de las células madre está muy condicionado por señales que llevan los vasos a las neuronas, como factores de crecimiento importantes para la neurogénesis. El laboratorio de Alsina es el primero en estudiar esta relación durante el desarrollo del sistema nervioso periférico, en este caso el oído.
Los vasos sanguíneos no sólo sirven para llevar nutrientes y oxígeno, sino que participan activamente en la formación de nuevas neuronas y el mantenimiento de las células madre.
Sus estudios son in vivo y utilizan el organismo modelo de pez cebra. “Trabajamos con pez cebra porque su fecundación es externa y obtenemos cantidades grandes de embriones, es transparente y podemos seguir su desarrollo en vivo, y la genética es mucho más fácil; nos da un amplio abanico de herramientas”, explica Alsina. Líneas de pez cebra transgénicos con las neuronas y los vasos marcados con proteínas fluorescentes permiten seguir a tiempo real cómo los vasos crecen al lado de las neuronas cuando se están desarrollando. Los investigadores del grupo han utilizado mutantes que no desarrollan sistema vascular y han observado que el número de progenitores neuronales y su diferenciación se ven afectados. “El sistema vascular tiene una función más relevante de lo que se pensaba: regula el desarrollo de muchos órganos enviando señales específicas para que estos tengan un tamaño correcto, el número de células adecuado y se puedan diferenciar”, explica la líder de grupo.
Todavía quedan preguntas abiertas. ¿Cuáles son estas señales vasculares que regulan la neurogénesis sensorial? ¿Los vasos podrían funcionar también como carreteras para ayudar a las neuronas a migrar? ¿Y esto se podría relacionar con la agresividad de los tumores más vascularizados? ¿Cómo afecta la vascularización a otros tejidos o a tejidos en regeneración?
En el vídeo podemos observar los vasos y las neuronas marcados fluorescentemente en
un pez cebra en desarrollo, imágenes cedidas del Laboratorio de Berta Alsina.
Los Citonemas
El grupo también estudia cómo se relacionan los progenitores entre ellos de formas alternativas a la señalización paracrina y endocrina, donde las señales son liberadas pero no hay contacto directo entre las células. Marcando las células de forma individual y grabándolas a gran resolución espaciotemporal en 3D mediante microscopia confocal, han podido descubrir proyecciones muy dinámicas entre células, llamadas filopodios de señalización o citonemas, que permiten la comunicación directa entre los progenitores neuronales.
Con todos estos estudios, Alsina abre puertas a nuevos proyectos. “Creemos que entender la relación entre los vasos y las neuronas puede ser importante en enfermedades neurovasculares o en las hemorragias intracerebrales. Nuestra intención es seguir con la investigación básica y tener algún pequeño proyecto traslacional”, concluye.
Podéis ver el vídeo en Catalán aquí.
