Un nuevo estudio de Mount Sinai, publicado el 23 de julio en la revista Neurociencia de la naturaleza , proporciona información importante sobre cómo la microglía, las células que forman una rama del sistema inmunológico dentro del cerebro, realizan su trabajo de limpiar las neuronas moribundas y no funcionales, y cómo a veces atacan por error a las neuronas sanas, un evento quepuede desempeñar un papel en enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer y el Parkinson.
La funcionalidad de las neuronas, células altamente sensibles, comienza a declinar a medida que una persona envejece. Cuando las neuronas mueren, no mueren desapercibidas; activan a sus vecinas, la microglía. La capacidad de eliminar los desechos biológicos hace que la microglía sea tanto un amigo como unenemigo del cerebro. Las microglias son amigas siempre que limpien las neuronas moribundas, pero no afecten a las células sanas, pero son enemigas cuando ocurre lo contrario.
La nueva investigación realizada en la Escuela de Medicina Icahn en Mount Sinai reveló que la actividad de depuración de la microglía en diferentes regiones del cerebro va de la mano con la tasa natural de degeneración / muerte neuronal. El equipo de investigación también descubrió que la respuesta altamente calibrada de la microglíaLa muerte de las células neuronales está gobernada por el complejo de proteínas reguladoras de genes, complejo represivo Polycomb 2 PRC2, que silencia el programa de limpieza de la microglía en ausencia de neuronas moribundas, y que si PRC2 se inactiva, la microglía puede atacar por error a las neuronas sanas.
Específicamente, el equipo de investigación descubrió que la microglía en el cerebelo, una región del cerebro importante para regular el aprendizaje motor y el equilibrio, muestra un fenotipo de aclaramiento distintivo caracterizado por la absorción y catabolismo de células y desechos celulares. Esta característica de la microglía cerebelosa coincide con la existenciade muerte celular en el cerebelo, donde el número de neuronas comienza a disminuir durante la adolescencia. Por el contrario, encontraron que la microglía en el cuerpo estriado y la corteza muestra un fenotipo de vigilancia homeostática, alineado con tasas bajas de muerte neuronal en esas regiones del cerebro. Estas diferencias específicas de la región del cerebroen la degeneración neuronal sugieren la posibilidad de que la microglía pueda ajustar su actividad de depuración de acuerdo con la carga de desechos celulares.
"Nuestro estudio muestra que la microglía en diferentes regiones del cerebro muestra diferentes capacidades para 'comer' o eliminar células moribundas", dice Anne Schaefer, PhD, profesora asociada de neurociencia y psiquiatría y codirectora del Centro de Biología Glial enla Escuela de Medicina Icahn en Mount Sinai. "Descubrimos que si el comportamiento alimentario se activa de manera inapropiada en ausencia de muerte celular, puede afectar la función de las neuronas adyacentes y provocar cambios celulares asociados con frecuencia con enfermedades neurodegenerativas como la enfermedad de Alzheimer. El estudio también proporciona evidencia de que PRC2, un complejo de proteínas que silencia la expresión de un gen determinado, restringe la expresión de genes que apoyan la actividad de depuración ".
El equipo descubrió que el fenotipo no alimenticio de la microglía en el cuerpo estriado y la corteza se establece con la ayuda de PRC2, que mantiene a raya a los genes involucrados en la alimentación. Pero si PRC2 se inactiva, la conducta alimentaria de la microglía se activa de manera aberrante enla ausencia de células muertas o detritos. Sin nada que aclarar, la microglía se convierte en neuronas sanas e induce cambios frecuentemente asociados con enfermedades neurodegenerativas.
"Nuestra investigación indica que la conducta alimentaria de la microglía requiere una regulación estricta y podría ser peligrosa para las neuronas si existen factores que interfieren con estos mecanismos", dice Pinar Ayata, PhD, Postdoctoral Fellow en los Departamentos de Neurociencia y Psiquiatría de la Escuela de Icahn deMedicina en Mount Sinai. "Nuestro trabajo puede ayudar a arrojar luz sobre cómo los factores ambientales que pueden desregular los mecanismos epigenéticos, como el estrés y los cambios en el metabolismo, pueden contribuir a los trastornos neurodegenerativos".
"Existe la posibilidad de que las diferencias regionales en la función de la microglía puedan ser la base de algunas de las susceptibilidades conocidas específicas de la región del cerebro a los trastornos neurodegenerativos", agrega el Dr. Schaefer. "También plantea la posibilidad de que 'entrenar' las conductas alimentarias de la microglía pueda ayudar aestablecer una condición que apoye la actividad de depuración de la microglía sin dañar las neuronas ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Hospital Mount Sinai / Escuela de Medicina Mount Sinai . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
Referencia de la revista :
cite esta página :