Programa Científico

Homeostasis de tejidos y órganos

IP JUNIOR

Morfogénesis del sistema nervioso central de Drosophila

Katerina Karkali

Investigación

El comportamiento animal está determinado por la integración de estímulos interoceptivos y exteroceptivos mediados por los circuitos neuronales del sistema nervioso central (SNC). Aunque actualmente se está dedicando un esfuerzo considerable a descifrar los conectomas de diferentes organismos, la contribución de la organización estructural de los tejidos a su capacidad integradora ha sido relativamente poco estudiada. En este contexto, las redes gliales y la matriz extracelular (MEC) forman conjuntamente una unidad estructural dinámica e interdependiente que configura el SNC.

Como investigador Ramón y Cajal en el CBM, estudio cómo la interacción dinámica entre la glía y la MEC durante el desarrollo contribuye a la morfogénesis y la función del SNC. Para abordar esta cuestión, utilizo el SNC embrionario de Drosophila como sistema modelo, centrándome en la condensación del cordón nervioso ventral (VNC). A mitad de la embriogénesis, y simultáneamente al ensamblaje de los circuitos neuronales en una serie de módulos neuronales interconectados, el VNC sufre una condensación dramática asociada con el inicio de la coordinación motora y la eclosión del embrión. La condensación del VNC representa un modelo novedoso para investigar la relación entre estructura y función, ya que es muy sensible a los cambios arquitectónicos y está vinculada a un resultado conductual claro: la capacidad del embrión para realizar peristaltismo y eclosionar con éxito.

Empleando la segmentación de tejidos en 3D basada en FIB-SEM, microscopía confocal de alta resolución y técnicas avanzadas de procesamiento de imágenes, persigo dos objetivos principales:

1. Examinar cómo se ensamblan las redes de glía e interactúan dinámicamente con la MEC durante el desarrollo del SNC.

2. Evaluar cómo las propiedades materiales de la glía y la MEC influyen en el equilibrio mecánico del tejido y afectan al funcionamiento de los circuitos neuronales.

Publicaciones representativas

Condensation of the Drosophila nerve cord is oscillatory and depends on coordinated mechanical interactions

Karkali, K. et al.

JNK signaling in pioneer neurons organizes ventral nerve cord architecture in Drosophila embryos

Karkali, K. et al

Puckered and JNK signaling in pioneer neurons coordinate the motor activity of the Drosophila embryo

Karkali, K. et al

Measuring ventral nerve cord stiffness in live flat-dissected Drosophila embryos by atomic force microscopy

Karkali, K. et al

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