Advertencia: Esta página es una traducción de esta página originalmente en inglés. Tenga en cuenta ya que las traducciones son generadas por máquinas, no que todos traducción será perfecto. Este sitio Web y sus páginas están destinadas a leerse en inglés. Cualquier traducción de este sitio Web y su páginas Web puede ser imprecisa e inexacta en su totalidad o en parte. Esta traducción se proporciona como una conveniencia.

El modelo de la célula madre vierte la nueva luz en el proceso devastador del neurodegeneration

Un nuevo estudio publicado hoy en la neurona llevada por la Valentina Fossati, (NYSCF) Ph.D. del instituto de investigación del asiento de la célula madre de Nueva York, crea los astrocytes - una célula integral del apoyo en el cerebro - de las células madres y muestra que hacia adentro enfermedad-como ambientes, estas células normalmente útiles pueden girar en neurona-asesinos.

Podemos ahora crear a las células madres del individuo y ver en el plato cómo los astrocytes desempeñan un papel en enfermedades como esclerosis múltiple, Parkinson, y Alzheimer. Esto verterá la nueva luz en el proceso devastador del neurodegeneration, apuntándonos hacia los tratamientos efectivos para este grupo cada vez mayor de pacientes.”

Susan L. Solomon, CEO de NYSCF

Crear astrocytes de las células madres

Los Astrocytes, las células asteroides que componen más que mitad de las células en el sistema nervioso central, pertenecen a una categoría de las neuronas llamadas glia que proporcionan el apoyo vital para las neuronas en el cerebro. Los Astrocytes ayudan en procesos metabólicos, regulan la conectividad de los circuitos del cerebro, participan en la transmisión de señales inflamatoria, y ayudan a regular el flujo de sangre a través de la barrera hematoencefálica, entre otros servicios. Son un componente crucial de la función del cerebro pero se pasan por alto a menudo en la investigación y el revelado de la droga, aunque la pruebas crecientes reciente los implique en muchas enfermedades neurológicas.

La mayoría de los estudios de astrocytes se han hecho en modelos del ratón, pero se ha mostrado que los astrocytes del ratón no son muy lo mismo que astrocytes humanos. Esto significa que funcionan muchos aspectos del astrocyte humano, incluyendo algunos comportamientos que puedan ser relevantes a la enfermedad, no es capturada completo por los modelos del ratón.

“El campo necesitó un método de confianza para hacer astrocytes humanos de las células madres de modo que poder investigar mejor cómo pueden contribuir a las enfermedades neurodegenerative,” al Dr. explicado Fossati, investigador mayor de la investigación en el instituto de investigación de NYSCF. “Previamente, las drogas que fallaron no han apuntado específicamente astrocytes. Ahora, las drogas que apuntan funcionamientos incorrectos del astrocyte se pueden determinar usando las células pacientes.”

Personas del Dr. Fossati empleadas sus protocolos previamente publicados para las células madres que convierten en las células glial tales como microglia (las células inmunes el cerebral) y oligodendrocytes (células que ayudan en la comunicación neuronal) para determinar un marcador de la proteína, CD49f, que se expresa en astrocytes y se puede utilizar para aislarlos de poblaciones mezcladas de la célula en un plato del laboratorio o el cerebro humano, facilitando la investigación rio abajo.

“Nos excitaron para ver que nuestros astrocytes vástago-célula-derivados aislados con CD49f se comportaron la manera que lo hacen los astrocytes típicos: toman el glutamato, responden a la inflamación, empeñan a la fagocitosis - que es como la “célula que come” - y animan configuraciones maduras de la despedida y las conexiones en neuronas,” dijo al Dr. Fossati.

Las personas también confirmaron que CD49f está presente en los astrocytes encontrados en tejido cerebral humano.

“Observábamos muestras de tejido cerebral humanas de un donante sano y de un paciente con la enfermedad de Alzheimer y encontramos que estos astrocytes también expresaron CD49f - sugiriendo que esta proteína es un indicador seguro de la identidad del astrocyte en salud y enfermedad.”

Cuando van los astrocytes granuja

Armado con un protocolo para crear astrocytes funcionales de las células madres, las personas entonces giraron su atención a cómo estos astrocytes comienzan a comportarse mal en enfermedad.

El trabajo reciente de Shane Liddelow, doctorado, de la universidad de Nueva York (NYU), un colaborador en el estudio, encontrado que los astrocytes pueden “va granuja,” llegando a ser tóxico a las neuronas que soportan típicamente.

“Observamos en ratones que los astrocytes en ambientes inflamatorios adquieren un estado reactivo, atacando real las neuronas bastante que soportándolas,” al Dr. explicado Liddelow, profesor adjunto de la neurología y de la fisiología y de la oftalmología en la Facultad de Medicina de NYU Grossman. “Encontramos pruebas de astrocytes reactivos en los cerebros de pacientes con enfermedades neurodegenerative, pero sin un modelo humano de la célula madre, no era posible imaginar cómo fueron creadas y lo que están haciendo cerebros el hospitalizado.”

El Dr. Fossati intentado para utilizar su modelo humano de la célula madre para determinar si el qué Dr. Liddelow observado en ratones podría también suceso en seres humanos. Sus astrocytes vástago-célula-derivados sanos expuestos las personas a la inflamación - esencialmente imitando el ambiente del cerebro en enfermedades neurodegenerative - cerco sus subproductos, y después expusieron estas secreciones a las neuronas sanas.

“Qué vimos en el plato confirmó lo que vio el Dr. Liddelow en ratones: las neuronas comenzaron a morir,” dijo al Dr. Fossati. “Observando este “astrocyte” fenómeno del granuja en un modelo humano de la enfermedad sugiere que podría suceso en pacientes reales y abre la puerta para la nueva terapéutica que interviene en este proceso.”

Las personas también vieron que los astrocytes vástago-célula-derivados expuestos a la inflamación perdieron sus funciones típicas del astrocyte: no soportaron la maduración neuronal o encender muy bien, y no hicieron absorción tanto glutamato. También cambiaron su morfología, perdiendo su “arms" largo característico y adquiriendo una forma estrellada más estrecha.

“Junto con la secreción de una toxina que mata a las neuronas, también vimos que los astrocytes vástago-célula-derivados hacia adentro enfermedad-como ambientes no realizan simple sus trabajos típicos también, y ése podría llevar a la disfunción neuronal,” observó al Dr. Fossati. “Por ejemplo, puesto que no toman el glutamato correctamente, demasiado glutamato se deja probablemente alrededor de las neuronas, que podrían hacer una neurona atrofiar, y ése es algo que podemos potencialmente apuntar en nuevas terapias.”

En conjunto, estas conclusión abren nuevas avenidas emocionantes del estudio y proveen de investigadores un nuevo sistema para explorar mecanismos de la enfermedad.

“Estoy observando adelante a usar nuestro nuevo sistema para explorar más lejos las complejidades de la función en Alzheimer, esclerosis múltiple del astrocyte, Parkinson, y otras enfermedades,” el Dr. comentado Fossati. “Hemos visto ya los comportamientos intrigantes que pueden explicar cómo ocurre el neurodegeneration, y estoy esperanzado que este trabajo nos apuntará hacia las nuevas oportunidades del tratamiento para estos pacientes.”

Source:
Journal reference:

Barbar, L., et al. (2020) CD49f Is a Novel Marker of Functional and Reactive Human iPSC-Derived Astrocytes. Cell. doi.org/10.1016/j.neuron.2020.05.014.