Estructura nuclear y quiescencia en células madre neurales

La zona subventricular-ventricular (ZSV-V) es un extenso nicho neurogénico que contiene células madre neurales (astrocitos B) en las paredes de los ventrículos laterales del cerebro adulto de mamíferos. Las células del subtipo B1 han sido identificadas clásicamente como las verdaderas células madre, tienen un origen embrionario y se mantienen quiescentes hasta que se reactivan post-natalmente. En el presente estudio, mostramos que una subpoblación de células B de la ZSV-V presenta una estructura nuclear denominada “lámina de cromatina de la envoltura nuclear” (ELCS, del inglés envelope-limited chromatin sheets), previamente descrita en células normales y cancerosas. Esta estructura se caracteriza por presentar una lámina de heterocromatina de 30 nm limitada en ambos lados por las membranas nucleares interna y externa. A través de marcadores moleculares, estudios de proliferación con 3H-Timidina y la administración de la droga antimitótica Ara-C, encontramos que las células B1 con ELCS corresponden a células madre neurales quiescentes GFAP+, BLBP+, GLAST+, Nestina- y EGFR-. Además, los estudios de microscopía electrónica revelaron que las ELCS empiezan a formarse en las células de glía radial en los estadios embrionarios y se mantienen presentes durante las etapas postnatales tempranas en una subpoblación de células tipo B que disminuye drásticamente con la edad. Adicionalmente, las ELCS representan un compartimento nuclear que contiene modificaciones epigenéticas específicas y telómeros. Estas estructuras también se encuentran presentes en la zona subgranular del giro dentado de roedores y en la ZSV-V de primates no humanos y humanos. Estos resultados muestran que las células madre neurales quiescentes presentan un compartimento muy bien definido estructuralmente y molecularmente en su núcleo, característica que contribuirá a identificar estos progenitores primarios y estudiar como funciona su regulación génica The ventricular-subventricular zone (V-SVZ) is an extensive germinal niche containing neural stem cells (B1 astrocytes) in the walls of the lateral ventricles of the adult brain. B1 cells have an embryonic origin and remain largely quiescent until they become reactivated postnatally. In this study, we show that a subset of adult V-SVZ B1 cells has nuclear envelope limited chromatin sheets or ELCS, previously described in other normal and cancer cells. Using molecular markers, 3H-thymidine birthdating and the antimitotic drug Ara-C, we found that type B1 cells with ELCS correspond to GFAP+, BLBP+, GLAST+, Nestin- and EGFR- quiescent neural stem cells. TEM reveals that nuclear ELCS begin forming in the embryo radial glia cells and remain during early postnatal stages in a subpopulation of type B cells that drastically decreases with age. Additionally, ELCS represent a specific nuclear compartment that contains specific epigenetic modifications and telomeres. Notably, we found that ELCS are a preserved nuclear structure in the subgranular zone of the rodent dentate gyrus and in the ZSV-V of nonhuman and human primate neural stem cells. These results reveal that quiescent neural stem cells have a unique structurally and molecularly defined compartment in their nuclei, a feature that may help to identify these primary progenitors and study their gene regulation.