Los investigadores del Instituto Nacional de Salud que estudian el pez cebra han determinado que una población de células que protegen el cerebro contra enfermedades y sustancias nocivas no son células inmunes, como se había pensado anteriormente, sino que probablemente surgen del revestimiento del sistema circulatorio.
Este hallazgo científico básico puede tener implicaciones para comprender la disminución del funcionamiento cerebral relacionada con la edad y cómo el VIH infecta las células cerebrales.
El estudio, que aparece en línea en eLife , fue realizado por investigadores del Instituto Nacional de Salud Infantil y Desarrollo Humano NICHD Eunice Kennedy Shriver de los NIH y del Instituto Nacional de Genética Japonesa.
La barrera hematoencefálica es la capa de células que recubren los vasos sanguíneos del cerebro. La capa celular interna que recubre los vasos, conocida como endotelio, está presente en todos los vasos sanguíneos del cuerpo. Dentro de los vasos sanguíneos deEl cerebro, las células endoteliales y otras células adyacentes forman una barrera hermética que ayuda a evitar que las toxinas y los microbios ingresen al cerebro. Aunque su función no se comprende completamente, se cree que una población especial de células que cubren los vasos sanguíneos en la superficie del cerebro contribuyenpara la protección del órgano. Las células actúan como centinelas, envolviendo toxinas, desechos celulares y microbios y luego encerrándolos en estructuras en forma de esfera llamadas vesículas. Estas células centinelas se llaman células peritheliales granulares fluorescentes FGP porque las vesículas que contienen emiten unresplandor amarillo en presencia de luz.
En el estudio actual, los investigadores mostraron que las FGP están presentes en la superficie del cerebro del pez cebra y que estas FGP asociadas a los vasos sanguíneos no surgen del sistema inmunitario, como se había pensado anteriormente, sino de las células endoteliales mismas.
Se cree que las FGP son importantes en una variedad de trastornos y afecciones del cerebro humano. Estas células parecen ser un punto de entrada importante para la infección del cerebro por el VIH. La disminución de la función cognitiva relacionada con la edad se asocia con una disminución de la función de barridode FGPs. "Aprender más sobre cómo funcionan las FGPs puede conducir a una mayor comprensión de la demencia y otras afecciones", dijo el autor principal del estudio, Brant Weinstein, Ph.D., de la Sección de Organogénesis de Vertebrados del NICHD.
El laboratorio de Weinstein estudia el pez cebra para comprender cómo se desarrollan los sistemas sanguíneo y linfático. Debido a que los peces jóvenes son transparentes, es posible ver el sistema circulatorio en desarrollo mientras los observa bajo un microscopio óptico. Como parte de este esfuerzo, el Dr.Weinstein y sus colegas insertaron un gen para una proteína que vuelve verde las células que recubren el endotelio de las venas embrionarias seleccionadas y en el sistema linfático, la red de vasos a través de los cuales viajan las células inmunes en el cuerpo. Además de ver células linfáticas verdesEn los embriones de pez cebra, los investigadores notaron que las células verdes también cubrían la superficie de los cerebros de los peces pequeños.
Tras una inspección más cercana, los investigadores identificaron tentativamente estas células como FGP. Debido a que se volvieron verdes, era evidente que surgieron de las células endoteliales. Hasta el estudio actual, se pensaba que las FGP eran macrófagos, un tipo de célula inmune. Los investigadoresllevaron a cabo experimentos adicionales para confirmar los orígenes de las FGP, incluido el análisis de las proteínas producidas por su ADN. Estas proteínas se parecían más a las producidas por las células endoteliales en el sistema linfático, no a las proteínas producidas por los macrófagos u otras células inmunes.En una serie de experimentos, insertaron una proteína verde fluorescente en los tejidos que dan lugar a vasos sanguíneos y linfáticos en el pez cebra embrionario. Mediante una fotografía de lapso de tiempo, los investigadores capturaron imágenes de FGP que surgen del endotelio de los vasos. Cuando el pez cebra con el endotelio verde fluorescentegen madurado, los investigadores observaron FGP verdes en la superficie de los cerebros de los peces, confirmando que estas células arose del tejido endotelial.
Los investigadores esperan realizar más estudios sobre cómo interactúan los FGP con los vasos sanguíneos y la barrera hematoencefálica. Los investigadores observaron que, a diferencia de los mamíferos, el pez cebra embrionario se puede observar con un microscopio a medida que se desarrollan, lo que proporciona un medio fácil para estudiar elpapel de los FGP en la protección del cerebro.
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Materiales proporcionado por NIH / Eunice Kennedy Shriver Instituto Nacional de Salud Infantil y Desarrollo Humano . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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