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Los modelos fetales del cerebro podían predecir resultados neurodevelopmental de la exposición COVID-19

Los investigadores en los Estados Unidos y la Suecia han creado modelos personalizados del microglia fetal del cerebro para investigar los efectos de la infección maternal sobre el cerebro que se convertía, incluyendo la infección con el coronavirus 2 (SARS-CoV-2) - el agente de la neumonía asiática que causa la enfermedad 2019 (COVID-19) del coronavirus.

El Microglia es macrófagos encontrados en el tejido cerebral que desempeña un papel dominante en el neurodevelopment, pero el cebo microglial fetal inadecuado o “entrenó a inmunidad” como resultado de la exposición a la activación in utero inmune puede plantear un riesgo al cerebro fetal que se convertía.

Ahora, los investigadores del Hospital General de Massachusetts y el instituto de Karolinska en Estocolmo han mostrado que las células mononucleares sangre-derivadas del cordón umbilical (Cb-MNCs) pueden ofrecer un modelo no invasor, individualizado del cebo microglial del cerebro fetal.

Los investigadores demuestran el uso de esta aproximación generando microglia de las células que habían sido expuestas y no expuestas a la infección maternal SARS-CoV-2.

“Estos modelos deben facilitar discernimientos nuevos en el revelado fetal del cerebro en la fijación de exposiciones maternales, incluyendo pero no sólo la infección SARS-CoV-2,” diga a Andrea Edlow (Hospital General de Massachusetts) y colegas.

Una versión de la prueba preliminar del papel está disponible en el bioRxiv* del servidor, mientras que el artículo experimenta la revisión paritaria.

Caracterización funcional del engulfment de Synaptosome de Cb-iMGs en un modelo in vitro de la poda sináptica. (a) Diagrama esquemático total del análisis synaptosome cuantitativo pHrodo-etiqueta de la fagocitosis por los Cb-iMGs. (b) Imágenes en tiempo real vivas del representante en el fase-contraste/la manera de papel roja de la fluorescencia que muestran la absorción celular y (c) el canal rojo de la fluorescencia solamente de la absorción etiqueta de los synaptosomes del pHrodo (rojo) - después de barra de la escala de 5 H.: μm 60 (opinión magnificada demostración de las cajas de engullir al Cb-iMG).
Caracterización funcional del engulfment de Synaptosome de Cb-iMGs en un modelo in vitro de la poda sináptica. (a) Diagrama esquemático total del análisis synaptosome cuantitativo pHrodo-etiqueta de la fagocitosis por los Cb-iMGs. (b) Imágenes en tiempo real vivas del representante en el fase-contraste/la manera de papel roja de la fluorescencia que muestran la absorción celular y (c) el canal rojo de la fluorescencia solamente de la absorción etiqueta de los synaptosomes del pHrodo (rojo) - después de barra de la escala de 5 H.: μm 60 (opinión magnificada demostración de las cajas de engullir al Cb-iMG).

Diversas diversas exposiciones pueden accionar la activación in utero inmune

La activación in utero inmune se puede accionar por las exposiciones que colocan de condiciones metabólicas a la tensión y a la infección, con impactos adversos potenciales en el feto que se convierte durante embarazo.

Particularmente, algunos estudios han sugerido que las infecciones virales y bacterianas maternales se pueden asociar a resultados neurodevelopmental adversos entre descendiente.

Aunque los procesos que son la base de estos resultados adversos sigan siendo no entendibles, el cebo microglial hacia un fenotipo favorable-inflamatorio y un cambio subsiguiente de la poda sináptica se ha propuesto como mecanismo potencial.

“El papel fundamental de células mononucleares, incluyendo macrófagos, en la patogenesia COVID-19, sugiere que el riesgo potencial al microglia fetal expuesto requiera la investigación,” dice Edlow y a colegas.

Sin embargo, no hay actualmente biomarkers o modelos para el cebo in utero microglial que pudo ayudar a determinar a los niños más vulnerables a los problemas neurodevelopmental porque el microglia es inaccesible en el feto y después de nacimiento.

Previamente, los investigadores creados y validaron modelos adultos personalizados de la poda microglia-mediada reprogramando las células microglial inducidas de las células mononucleares de la sangre periférica (PBMCs) y ensayándolas con las sinapsis aisladas (synaptosomes) derivadas de las culturas de los nervios distinguidas de las células madres pluripotent inducidas.

Adaptación de este método anterior para el uso a los Cb-MNCs

Ahora, las personas han probado si este método se puede adaptar y aplicar a los Cb-MNCs derivados de los embarazos expuestos y no expuestos a SARS-CoV-2, para desarrollar los modelos del microglia fetal del cerebro que son únicos a cada recién nacido.

Los investigadores mostraron que los Cb-MNCs podrían ser reprogramados para crear modelos paciente-específicos neonatales de la poda sináptica microglia-mediada.

Las personas denuncian que microglia-como las células derivadas de los Cb-MNCs que habían sido expuestos y no expuesto a SAR-CoV-2 expresó marcadores microglial canónicos y tenía morfologías diversas con diversos grados de ramificación.

Esto potencialmente refleja un alcance de diversos estados de la activación que se puedan perturbar en sistemas experimentales, dice Edlow y a colegas.

Importantemente, las personas vieron que el microglia inducido phagocytosed los synaptosomes, sugiriendo que éste podría también ocurrir en el cerebro que se convertía.

¿Cuáles son las implicaciones del estudio?

“Este trabajo sugiere el potencial para que las células mononucleares de la sangre umbilical sirvan como biomarker no invasor, personalizado del cebo microglial del cerebro fetal,” escriba a los investigadores.

Las personas dicen que eso que extiende su trabajo con PBMCs adulto a la cuerda que los modelos microglial sangre-derivados permitirán para los modelos rápidos, escalables que se pueden utilizar para investigar el riesgo de anormalidades neurodevelopmental y para ofrecer no invasor, los análisis individualizados del impacto SARS-CoV-2 tiene en el cebo microglial del cerebro fetal y la función sináptica de la poda.

Además, la capacidad de descubrir el cebo del microglia fetal del cerebro hacia un fenotipo favorable-inflamatorio se aplica a las diversas infecciones maternales más allá de SARS-CoV-2 y a otros tipos de exposiciones maternales que se han sugerido para afectar al revelado del microglia fetal.

La aproximación podía llevar a la investigación de estrategias terapéuticas apuntadas

“A nuestro conocimiento, microglia no se han modelado previamente de sangre del cordón umbilical umbilical o utilizado para predecir vulnerabilidad neurodevelopmental en un momento en que hay una ventana para la intervención,” diga Edlow y a los colegas

“Más allá de caracterizar cualquier anormalidad consiguiente, la capacidad de conversión a escala de esta aproximación puede permitir a la investigación de estrategias terapéuticas apuntadas rescatar tal disfunción,” concluye a las personas.

Advertencia *Important

el bioRxiv publica los partes científicos preliminares que par-no se revisan y, por lo tanto, no se deben mirar como concluyentes, conduce práctica clínica/comportamiento relativo a la salud, o tratado como información establecida.

Journal reference:
Sally Robertson

Written by

Sally Robertson

Sally has a Bachelor's Degree in Biomedical Sciences (B.Sc.). She is a specialist in reviewing and summarising the latest findings across all areas of medicine covered in major, high-impact, world-leading international medical journals, international press conferences and bulletins from governmental agencies and regulatory bodies. At News-Medical, Sally generates daily news features, life science articles and interview coverage.

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