DEVELOPMENTAL HETEROCHRONY AND ITS RELATIONSHIP WITH THE CELLULAR SENESCENCE: A NEW PERSPECTIVE ON THE ETIOLOGY OF NEURODEGENERATION
El modelo actual de la neurodegeneración propone a la muerte neuronal como el origen de las disfunciones conductuales y cognitivas. Sin embargo, algunos estudios muestran, que pacientes con enfermedad de Parkinson o Alzheimer presentan deterioro cognitivo en ausencia de muerte neuronal. Estos datos sugieren que, durante las fases iniciales e intermedias de la neurodegeneración, la muerte neuronal podría no ser el origen de la sintomatología. Un mecanismo alterno para explicar la disfunción observada en etapas tempranas de la neurodegeneración, en ausencia de muerte neuronal, es la senescencia celular. Una célula en estado senescente se caracteriza por ser resistente a apoptosis, secretar factores proinflamatorios y favorecer el decline del potencial regenerativo. Por lo tanto, la acumulación de células senescentes en los circuitos neuronales podría favorecer un mal funcionamiento de las células vecinas, promoviendo así una disfunción generalizada en el sistema nervioso central. Es conocido que el proceso neurodegenerativo ocurre de manera heterocrónica en la corteza cerebral, siendo las cortezas entorrinal y motora las más afectadas durante las etapas tempranas de este proceso. De manera interesante, las células que integran ambas cortezas durante la etapa adulta son aquellas que se originaron de forma más temprana durante el desarrollo embrionario. Por el contrario, la corteza somatosensorial, la cual es poco sensible a daño por neurodegeneración, está integrada por células que se originaron en los últimos días embrionarios. En esta revisión, exploramos las limitaciones del modelo de muerte celular para explicar el inicio de los procesos neurodegenerativos y proponemos que las neuronas de origen embrionario temprano pueden expresar de manera anticipada el fenotipo senescente en la etapa adulta. De esta forma, el patrón de neurodegeneración asincrónico característico de las enfermedades neurodegenerativas, podría explicarse por la cronoarquitectura celular que se establece desde el periodo embrionario y hasta la etapa adulta.
DEVELOPMENTAL HETEROCHRONY AND ITS RELATIONSHIP WITH THE CELLULAR SENESCENCE: A NEW PERSPECTIVE ON THE ETIOLOGY OF NEURODEGENERATION
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DOI: 10.37572/EdArt_3110243382
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Palavras-chave: neurodegeneración, muerte neuronal, senescencia celular, heterocronía, cronoarquitectura
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Keywords: neurodegeneration, neuronal death, cellular senescence, heterochrony, chronoarchitecture
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Abstract:
The prevailing neurodegeneration model proposes neuronal death as the origin of behavioral and cognitive dysfunctions. Nevertheless, some studies have shown that patients with Parkinson's and Alzheimer's disease exhibit cognitive impairment in the absence of neuronal death. These data suggest that during the initial and intermediate phases of neurodegeneration, neuronal death may not be the origin of the symptoms. An alternative mechanism to explain the dysfunction observed in the early stages of neurodegeneration, in neuronal death absence, is cellular senescence. A cell in a senescent state is characterized by being resistant to apoptosis, secreting pro-inflammatory factors, and favoring the decline of regenerative potential. Therefore, the accumulation of senescent cells within neuronal circuits could favor a malfunction of neighboring cells, promoting a generalized dysfunction in the central nervous system. It’s known that the neurodegenerative process occurs heterochronically in the cerebral cortex, the entorhinal and motor cortices being the most affected during the early stages of this process. Interestingly, the cells that make up both cortices during adulthood are those cells that originated early during embryonic development. On the contrary, the somatosensory cortex, which isn’t very sensitive to damage by neurodegeneration, is mainly made up of cells that originated in the last embryonic days. In this review, we explore the limitations of the cell death model to explain the onset of neurodegenerative processes and propose that the neurons of early embryonic origin express the senescent phenotype in advance in adulthood. In this way, the asynchronous neurodegeneration pattern of the cerebral cortex could be explained by the cellular chronoarchitecture that’s established from the embryonic period to the adulthood.
- Ana Karen Ramírez Reyes