En un intento de convertir las neuronas productoras de dopamina en células gliales del cerebro de ratones, un grupo de investigadores convirtió las neuronas inhibidoras maduras en células dopaminérgicas. Sus hallazgos aparecieron el 11 de octubre en la revista Informes de células madre , revele que, contrariamente a lo que se creía anteriormente, es posible reprogramar un tipo de neurona madura en otro sin primero revertirlo a un estado similar a las células madre.
"Inicialmente, estaba un poco decepcionado de que convirtiéramos neuronas medianas espinosas en lugar de glía", dice el primer autor Chun-Li Zhang, profesor de biología molecular en el UT Southwestern Medical Center @UTSWNews ". Pero cuando nos dimos cuenta de lala novedad de nuestros resultados, nos sorprendió un poco. Hasta donde sabemos, cambiar el fenotipo de las neuronas residentes, ya maduras, nunca antes se había logrado ".
Las células dopaminérgicas son importantes para controlar el movimiento voluntario y las emociones, como la motivación y la recompensa que impulsan el comportamiento. A menudo se pierden en trastornos del movimiento como la enfermedad de Parkinson. Muchos neurocientíficos están interesados en el potencial terapéutico de crear nuevas células dopaminérgicas.
Zhang y su equipo intentaron inducir a la glía células que rodean a las neuronas con funciones protectoras y de otro tipo a transformarse en cerebros vivos de ratones. Inyectaron un vector viral para expresar un cóctel de proteínas en el cuerpo estriado, una región del cerebrorico en neuronas GABAérgicas que ayudan a controlar el movimiento muscular. El cóctel consistió en tres factores de transcripción, NURR1, FOXA2 y LMX1A, que ayudan a decodificar las instrucciones genéticas para construir neuronas dopaminérgicas. Los ratones también fueron tratados con ácido valproico, que previamente se demostró que jugabaun papel en la reprogramación celular.
El equipo apuntó a las células gliales debido a su capacidad de regenerarse y multiplicarse más fácilmente que las neuronas, teóricamente haciéndolas mejores candidatas terapéuticas. Pero cuando observaron las rodajas cerebrales de los ratones inyectados, encontraron la glía sin cambios. En cambio, algunos GABAérgicosLas neuronas espinosas medianas, células que están directamente controladas por las neuronas dopaminérgicas, se habían transformado.
Las nuevas células parecían comportarse más como las neuronas dopaminérgicas nativas, aunque también conservaron las características residuales de las neuronas espinosas medias. Mostraron actividad rítmica y formaron conexiones de red de manera similar a las células dopaminérgicas, como descubrieron los investigadores a través de registros de electrodos y ensayos de reporteros.
Las pruebas posteriores de inmunohistoquímica y reportero revelaron que las nuevas células surgieron de neuronas espinosas medianas maduras sin pasar por una etapa progenitora proliferativa.
"Nuestros resultados ofrecen una nueva perspectiva sobre la plasticidad neuronal", dice Zhang. "Tradicionalmente pensamos que la identidad y la función de las células maduras son fijas, pero nuestros hallazgos sugieren que dependen más de los factores bioquímicos en su entorno de lo que pensábamos. Estopodría significar que no se fija ningún tipo de célula incluso para una neurona funcional y madura ".
A continuación, Zhang y su equipo buscan abordar algunas de las limitaciones de sus hallazgos aclarando el mecanismo exacto de reprogramación y, por supuesto, identificando las condiciones que pueden reprogramar la glía en neuronas dopaminérgicas, como originalmente buscaron.
"Esperamos que la capacidad de cambiar la identidad de las neuronas algún día se dirija a tratar enfermedades neurológicas, incluida la enfermedad de Parkinson", dice Zhang.
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