Genoarquitectura comparada del tectum óptico de pollo.

Hemos completado nuestro propio análisis de marcadores en el tectum óptico de pollo y en el colículo superior del ratón con datos adicionales de ratón extraídos del Allen Developing Mouse Brain Atlas, así como de pollo existentes previamente en la colección del departamento, a efectos de tener más elementos de juicio comparativo, ya que alguno de los marcadores empleados en el pollo o el ratón, no fueron mapeados por nosotros en la otra especie.

En general, sólo parece posible alcanzar conclusiones tentativas sobre la posible homología (al menos de alguna población neuronal) del estrato periventricular del tectum de pollo con el PAG de ratón con los escasos datos disponibles. No pudimos estudiar la posible expresión selectiva de Bhlhb4 en el estrato periventricular del pollo;

Foxp1 y Foxp2 no aparecen expresados en el estrato periventricular del pollo. Por otra parte, tanto Tcf4 (Tcf7l2) como Tfap2B, otros marcadores del PAG en mamífero, junto con Meis2, Tac1 y Enk (Penk1), muestran señal en este estrato profundo en ambas especies.

El único marcador selectivo del estrato gris central de pollo que hemos estudiado –

RorA- aparece desplazado en el ratón al estrato gris intermedio, incluso con algunas células positivas en el estrato superficial. Tal corrimiento de estrato central de pollo a estrato intermedio de ratón queda corroborado por la señal de Enc1, Meis1 y Meis2 (que marcan entre otros lugares el estrato central de pollo), que muestra el mismo patrón cambiante. Por otra parte, esto no indica que todo el estrato central de pollo se transforme en el ratón en el estrato intermedio, ya que hay células Parv-positivas en el estrato central de pollo que son comparables a una población que sigue siendo central en el ratón. Por lo tanto, tratamos aquí de poblaciones neuronales discretas que podrían haber cambiado de posición, sin alterarse otras. La idea de corrimiento de poblaciones surge asimismo al comparar Foxp1 y Foxp2. En el caso de Foxp1, presente en los

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estratos central e intermedio del ratón, sorprende ver su presencia restringida al estrato superficial del pollo (varias láminas), mientras que Foxp2 aparece principalmente en el estrato central del ratón, así como en el estrato central, más el estrato superficial de pollo. La señal de Enk está presente principalmente en el estrato periventricular y en las partes profunda y superficial del estrato superficial del tectum de pollo, mientras que

Penk1 aparece en el PAG de ratón, así como en sus estratos intermedio

(predominantemente) y superficial. Finalmente, Npy marca exclusivamente una población discreta de células muy superficiales en el pollo, que está presente, pero representada por muy pocas neuronas, en el estrato superficial del ratón.

Asumiendo que la situación en reptiles es análoga a la de aves, este análisis sugiere un gran desarrollo del PAG en el paso evolutivo de reptiles a mamíferos (con desarrollo variante y menor hacia el estrato periventricular de aves), una conservación parcial de las poblaciones primordiales del estrato gris central de saurópsidos en el estrato del mismo nombre en mamíferos, mientras que otras subpoblaciones previamente centrales pasan a una posición en el estrato intermedio de mamífero (es posible que éste esté construido sobre la base de la primitiva parte interna del estrato superficial de aves y reptiles, incrementado con nuevas subpoblaciones traslocadas del estrato central preexistente). Otras poblaciones profundas posiblemente se incorporan directamente a la parte superior del estrato superficial, dentro de una tendencia migratoria radial general que lleva en el mamífero a todas estas poblaciones neuronales superficiales a traspasar el nivel marginal embrionario en el que primitivamente ingresan las fibras del tracto óptico, formando un estrato superficial nuevo en posición subpial.

Es claro que estas nociones provisionales que parecen consistentes con nuestras observaciones y los datos disponibles en bases de datos públicas necesitan aun un análisis mucho más detallado que tenga en cuenta diversas otras variables relevantes, como son por ejemplo las conexiones de las distintas poblaciones tectales que comienzan a ser identificadas desde un punto de vista molecular. La abundancia de tipos neuronales distintos, así como de procesos migratorios radiales y tangenciales, en esta estructura dificulta enormemente la comprensión de su histogénesis conjunta. Es de esperar que en el futuro aparezcan marcadores génicos más selectivos, que permitan precisar todos estos conceptos.

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5.6 Genoarquitectura del colículo inferior del ratón.

La estructura del CI se descompone habitualmente en dos regiones anatómicas más o menos subdivididas, tal como identifican en su atlas Franklin y Paxinos (2008): el núcleo central (CIC) y una cápsula celular periférica al mismo que se divide en el núcleo corticoide dorsal (DCIC) y el núcleo corticoide externo (ECIC; nótese que solamente éste presenta señales claras de laminación). El CIC se continúa rostralmente con el núcleo del brachium del colículo inferior (BIC), que puede ser entendido como una parte rostroventral del CIC, posiblemente rodeado superficialmente por una subregión análoga del ECIC. Además, desde un punto de vista histogenético existen al menos dos formaciones profundas que se relacionan con este complejo, tal como se desprende de nuestras propias observaciones. En primer lugar, hemos comprobado que el estrato gris central del colículo superior y del área intercolicular se continúa con un estrato similar intercalado profundamente entre el PAG y el CIC. Esta región no descrita previamente (en parte atribuida al ICo, al núcleo cuneiforme o al núcleo mesencefálico profundo de la formación reticular) se destaca genoarquitectónicamente del resto de formaciones del CI, y merece un nombre propio, que sugerimos sea núcleo profundo del CI (DpIC). Finalmente, el propio PAG presenta un territorio diferenciado dorsolateral (PAG-IC), que está radialmente relacionado con el DpIC, y a su través con el CIC y las regiones corticoides superficiales.

En general, tal como hemos comprobado, todas las regiones del CI se destacan genoarquitectónicamente de su entorno (CS, PI) por perder tempranamente totalmente o en gran medida su expresión inicial de Otx2 y Pax7. Les acompaña en cierta medida el ICo, cuyo nivel de expresión de estos genes es intermedio en comparación con el que se aprecia en el CS.

Postnatalmente, el conjunto central formado por CIC y BIC (CIC/BIC) se marca selectivamente con Tcf7l2 y Foxp2, acompañado en este patrón por DpIC y PAG-IC. Algunos otros marcadores identifican subpoblaciones dispersas dentro de CIC/BIC, como es el caso de ParvB, Six3 y Meis2. Nuestras observaciones embriológicas sugieren que estas subpoblaciones molecularmente diferenciables pueden haberse originado en el preistmo, donde estos mismos marcadores identifican tempranamente células análogas. A partir de E16.5 se comienzan a detectar dentro del CIC, lo cual sugiere su migración tangencial de PI a CI. Por otra parte, las subregiones corticoides

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superficiales (DCIC, ECIC) se marcan postnatalmente con Calb2 (sólo ECIC), Penk1,

Meis2, Tac1 y Npy. Las células Npy-positivas muestran también una evolución temporal y topográfica que sugiere su migración tangencial desde el PI. El DpIC se marca selectivamente desde E16.5 en adelante con Tfap2B, Lhx2 y Gata3.

En la literatura no existe previamente un tratamiento genoarquitectónico detallado del colículo inferior. Puelles y col. (2012) presentan en su Figura 10.7 datos sobre expresión de Gad67 (células inhibitorias GABAérgicas) y vGlut2 (células excitatorias glutamatérgicas). Destaca una densa población excitatoria en el PAG-IC (que sólo presenta escasas células inhibitorias en su parte más periférica), mientras que tales neuronas están presentes en número relativamente menor en el CI, siendo más abundantes en el ECIC que en DpIC, DCIC y CIC/BIC. En general son de tamaño pequeño o mediano. En cambio, DpIC, DCIC, CIC y ECIC presentan un número importante de grandes neuronas GABAérgicas, menos densas que las glutamatérgicas.