Se sabe que las microglias son importantes para la función cerebral. Se ha descubierto que las células inmunes protegen al cerebro de lesiones e infecciones y son críticas durante el desarrollo del cerebro, ayudando a los circuitos a conectarse correctamente. También parecen desempeñar un papel en la enfermedad.arriba, por ejemplo, alrededor de las placas cerebrales en personas con Alzheimer.
Resulta que las microglias no son monolíticas. Vienen en diferentes sabores, y a diferencia de las neuronas del cerebro, siempre están cambiando. Tim Hammond, PhD, neurocientífico en el laboratorio Stevens en el Boston Children's Hospital, mostró esto de una manera ambiciosaestudio, tal vez la encuesta más completa sobre microglia jamás realizada. Publicado la semana pasada en inmunidad , los hallazgos abren un nuevo capítulo en la exploración del cerebro.
"Hasta ahora, no teníamos una buena forma de clasificar la microglia", dice Hammond. "Solo podíamos decir qué tan ramificadas se ven, qué densas se ven al microscopio. Queríamos tener una idea de qué microgliaestaban haciendo y 'pensando' "
Escuchas de microglia a lo largo del tiempo
Comenzando con ratones, Hammond y sus colegas secuenciaron ARN de más de 76,000 microglias individuales para ver qué genes se activaron o desactivaron, utilizando una técnica conocida como Drop-seq, desarrollada en el laboratorio de McCarroll. Se tomaron muestras de las células de todo elcerebro y durante toda la vida de los animales comenzando antes del nacimiento, así como después de una lesión cerebral aguda.
Las 'firmas' genéticas permitieron a Hammond clasificar la microglía en al menos nueve grupos distintos, incluidos algunos tipos nunca detectados en el pasado. Algunos tipos aparecieron casi exclusivamente en las etapas embrionarias o recién nacidas, otros solo después de una lesión.
"Las firmas también dicen algo sobre lo que están haciendo estas células", señala. "Si vemos microglia en la enfermedad, por ejemplo, podemos comenzar a analizar: ¿Están contribuyendo a la enfermedad o están tratando de reparar?"el cerebro? Creemos que esto ayudará a descubrir roles nuevos e interesantes para la microglia que no se conocían antes "
Microglia de mapeo
Hammond luego fue un paso más allá. Superpuso las clasificaciones en un mapa del cerebro, para ver cómo se distribuían espacialmente las diferentes variedades de microglia.
Esto produjo algunos patrones interesantes. Un grupo de microglia, por ejemplo grupo 4 en el esquema anterior, tendía a agruparse cerca de la materia blanca en desarrollo del cerebro. Esto sugiere que podrían estar involucrados en la mielinización, en la cual las fibras nerviosas reciben una capade aislamiento para ayudarlos a transportar señales a distancias más largas.
"No vemos esas microglias en ningún otro momento o área del cerebro", dice Hammond. "Creemos que podrían ser importantes para la forma en que se desarrolla la materia blanca y cómo los axones se conectan a diferentes partes del cerebro."
en enfermedad y en salud
Otra pequeña pero importante población microglial grupo 8 en el esquema salió a la luz en el contexto de la enfermedad. El equipo lo encontró primero en un modelo de ratón que imita la esclerosis múltiple, que implica una pérdida de mielinización, y más tarde en el tejido cerebral depacientes con EM.
"Estas microglia son muy inflamatorias en comparación con la microglia normal", dice Hammond. "Podría ser un subconjunto patológico que normalmente no veríamos, pero debido a que secuenciamos tanta microglia pudimos detectar esta pequeña población".
En general, la microglia fue más diversa en el desarrollo cerebral temprano, en el cerebro envejecido y en la enfermedad. Los investigadores creen que estos grupos distintos pueden arrojar luz sobre lo que están haciendo las células y a qué señales locales están respondiendo.
¿Terapia dirigida?
Toda esta información debería ayudar a los científicos a distinguir lo "bueno" de lo "malo" cuando se trata de microglia, particularmente en la llamada microglia activada que aparece después de una lesión cerebral y en enfermedades como el autismo y el Alzheimer. Esto podría ayudar a dirigir ladesarrollo de fármacos para promover los subconjuntos de microglia beneficiosos y bloquear los perjudiciales.
"El trabajo de Tim tiene amplias implicaciones para el desarrollo de nuevos biomarcadores de microglía y herramientas que se pueden utilizar para rastrear, identificar y manipular subpoblaciones específicas, tanto en salud como en enfermedad", dice Beth Stevens, PhD, co-autor correspondiente en el documento conMcCarroll y un investigador principal en el Centro de Neurobiología FM Kirby de Boston Children's.
Stevens también es investigador del Instituto Médico Howard Hughes. El estudio fue apoyado por la Fundación Simons / SFARI subvención # 346197, Rettsyndrome.org # 3214, el Centro de Silvio O. Conte NIH # P50MH112491, el Centro Stanley de Investigación Psiquiátrica en el Broad Institute of Harvard y el MIT, una beca Helen Hay Whitney y la Fundación Lundbeck. Vea el artículo para un completolista de autores y afiliaciones.
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Materiales proporcionado por Boston Children's Hospital . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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