Proyectos de investigación

La agenesia del cuerpo calloso (ACC) comprende una serie de enfermedades raras caracterizadas por la ausencia del tracto axonal que conecta los dos hemisferios cerebrales. Innovadores avances ponen de manifiesto el alto potencial terapéutico que reside en la plasticidad en el sistema nervioso. Nuestras investigaciones revelan la importancia de la plasticidad y la excitabilidad intrínseca durante el establecimiento del CC. El factor de transcripción Cux1 aparece como un determinante temprano de este proceso, regulando la expresión de los canales de potasio Kv1 y la respuesta de disparo. La pérdida de Cux1 en las neuronas callosas resulta en la total eliminación de sus axones contralaterales durante el desarrollo postnatal, pero la activación de mecanismos de plasticidad y de ciertos canales iónicos es suficiente para restaurar estas conexiones.

Esto proporciona un modelo excelente para diseccionar los mecanismos básicos de formación del CC ligados a la plasticidad y evaluar su potencial uso para el tratamiento de la ACC. Exploraremos estos mecanismos in vivo en el ratón estableciendo innovadoras técnicas de manipulación genética en la corteza cerebral. Analizaremos las ventanas temporales y las limitaciones impuestas por el circuito a la capacidad de reconexión del CC en base a la modulación de la excitabilidad neuronal, así como de los circuitos corticales en el que se embeben las neuronas callosas, mediante técnicas de histología, electrofisiología e imagen. Los resultados abrirán nuevas vías farmacológicas y genéticas para la intervención y compensación de los síntomas de los pacientes de ACC y serán de relevancia para otras enfermedades que comprometen el axón y la conectividad cerebral.

En esta primera anualidad del proyecto los resultados obtenidos han contribuido a demostrar que la regulación intrínseca de la actividad eléctrica temprana determina la formación del cuerpo calloso. Además, hemos demostrado que existe una ventana de plasticidad neonatal en la que la agenesia del cuerpo calloso puede ser reparada. Estos resultados proporcionan una visión novedosa sobre cómo se forma el cuerpo calloso que contribuirá a diseñar nuevas terapias para el tratamiento de las enfermedades del cerebro.