Los cerebros en desarrollo en los recién nacidos tienen un grupo considerable de cierto tipo de células progenitoras inmaduras que pueden expandirse e inducirse para reemplazar las células perdidas por la lesión cerebral. En un modelo preclínico de lesión cerebral prematura, la proteína sirtuina Sirt1 juega un papel crucialpapel en la regeneración de las células gliales de las células progenitoras endógenas después de una lesión cerebral relacionada con la hipoxia sufrida por bebés prematuros, un equipo de investigación dirigido por el Sistema Nacional de Salud de los Niños informa el 19 de diciembre Comunicaciones de la naturaleza .
"No es una cura. Pero, para regenerar la materia blanca que se pierde o daña, los primeros pasos son identificar las células endógenas capaces de regenerar las células perdidas y luego expandir su reserva. Las células progenitoras gliales representan 4al 5 por ciento del total de las células cerebrales ", dice Vittorio Gallo, Ph.D., Director del Centro de Investigación de Neurociencia en Children's National, y autor principal del estudio." Es un grupo considerable, considerando que el cerebro está formado pormiles de millones de células. La ventaja es que estas células progenitoras ya están allí, sin necesidad de deslizarlas a través de la barrera hematoencefálica. Eventualmente se diferenciarán en células de oligodendrocitos en la sustancia blanca, glía madura, y eso es exactamente lo que queremos que hagan.hacer."
El equipo del estudio identificó Sirt1 como un nuevo regulador principal de la proliferación y regeneración de células progenitoras de oligodendrocitos basales OPC en respuesta a la hipoxia en la sustancia blanca neonatal, escribieron Gallo y sus coautores. "Demostramos que Sirt1 desacetila y activa Cdk2,una quinasa que controla la expansión de OPC. También dilucidamos el mecanismo por el cual Sirt1 se dirige a otros miembros individuales de la vía de señalización de Cdk2, regulando su desacetilación, formación compleja y liberación de E2F1, eventos moleculares que impulsan la proliferación de OPC mediada por Cdk2 ", dice Li-Jin Chew, Ph.D., Profesor Asociado de Investigación en el Centro Infantil de Investigación en Neurociencia y coautor del estudio.
La lesión cerebral inducida por hipoxia en los recién nacidos inicia la amplificación espontánea de las células progenitoras, pero también causa una deficiencia de oligodendrocitos maduros. La inhibición de la expresión de Sirt1 in vitro e in vivo mostró que la pérdida de su actividad desacetilasa previene la proliferación de OPC en la hipoxia mientras promueve la maduración de oligodendrocitos -lo que subraya la importancia de la actividad Sirt1 para mantener el delicado equilibrio entre estos dos procesos.
Los hallazgos tentadores, el resultado de cuatro años de trabajo de investigación en modelos de hipoxia neonatal en ratones, insinúan la posibilidad de disminuir la gravedad de los retrasos en el desarrollo que experimenta la mayoría de los bebés prematuros, agrega Gallo. Aproximadamente 1 de cada 10 bebés nacidosen los Estados Unidos se entregan prematuros, antes de la semana 37 de gestación del embarazo, según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades. La lesión cerebral asociada con el parto prematuro, incluida la lesión de la sustancia blanca, puede tener consecuencias cognitivas y conductuales a largo plazo, con más del 50 por ciento de los bebés que sobreviven a la prematuridad que necesitan educación especial, intervención conductual y tratamiento farmacológico, dice Gallo.
El tiempo es esencial, ya que Sirt1 juega un papel beneficioso en cierto lugar materia blanca y en un momento específico mientras el cerebro inmaduro continúa desarrollándose ". Vemos la máxima expresión y actividad de Sirt1 dentro de la primera semana después delesión cerebral neonatal. Hay una ventana muy estrecha para aprovechar el estímulo que amplifica la población de células progenitoras y apuntar a esta molécula particular para su reparación ", dice.
Sirt1, una nicotinamida adenina dinucleótido dependiente de la histona desacetilasa de clase III, se sabe que está involucrada en el desarrollo celular normal, el envejecimiento, las respuestas inflamatorias, el metabolismo energético y la restricción calórica, informa el equipo del estudio. Su actividad puede ser modulada por sirtinol, unfármaco comercial que inhibe las proteínas de la sirtuina. El hallazgo apunta al potencial de intervenciones terapéuticas para la lesión difusa de la sustancia blanca en los recién nacidos.
A continuación, el equipo de investigación tiene como objetivo estudiar estos procesos en un modelo animal grande cuyos cerebros son estructural, anatómica y metabólicamente similares al cerebro humano.
"Idealmente, queremos poder promover la regeneración oportuna de las células que se pierden mediante el diseño de estrategias para intervenciones que sincronicen estos eventos celulares con un fin común y exitoso", dice Gallo.
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Materiales proporcionado por Sistema Nacional de Salud Infantil . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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