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Linhagem de seguimento para demonstrar a conversão directa do astrocyte-à-neurônio no cérebro do rato

A regeneração dos neurônios novos funcionais para reparar o cérebro humano ferido é um problema não-resolvido a longo prazo acima até hoje. A falta do neuroregeneration é uma das razões principais pelas quais tão muitas desordens do cérebro tais como o curso e a doença de Alzheimer não têm uma cura ainda. Uma equipa de investigação conduzida pelo prof. Gongo Chen na universidade de Jinan (Guangzhou, China) publicou um trabalho o 9 de outubro na pesquisa neural da regeneração, fornecendo dados inequívocos que os astrocytes internos do cérebro estão convertidos directamente nos neurônios através do traçado da linhagem estuda. Usando astrocytes internos do cérebro, um tipo de pilhas de apoio aos neurônios, para converter directamente nos neurônios novos é uma tecnologia inovativa do reparo do cérebro que possa beneficiar milhões de pacientes no mundo inteiro.

O cérebro humano tem dois tipos principais de pilhas, de neurônios e de pilhas glial. Os neurônios não podem dividir-se e conseqüentemente não têm a capacidade da auto-regeneração, mas as pilhas glial podem dividir-se e auto-regenerado. A equipe do prof. Chen tem demonstrado previamente com uma série de trabalhos que as pilhas glial internas do cérebro podem directamente ser convertidas nos neurônios com a terapia genética de NeuroD1-based. Muitos outros laboratórios igualmente confirmaram tal conversão directa do glia-à-neurônio no cérebro, na medula espinal, e na retina. Contudo, alguns povos, tanto dentro como fora do campo regenerative da medicina, ainda têm algum benefício da dúvida na conversão directa do glia-à-neurônio e exigem mais evidência apoiar tais descobertas inovadores.

Neste estudo, a equipe de Chen emprega os ratos transgénicos do repórter que podem fielmente seguir a linhagem astrocytic para demonstrar inequìvoca que os astrocytes podem ser convertidos directamente nos neurônios no cérebro adulto do rato.

Nós cruzamos os ratos Aldh1l1-CreERT2 com os ratos Ai14 e o tamoxifen administrado a induzir Cre-negociou a recombinação de modo que muitos astrocytes linhagem-fossem seguidos permanentemente pelo tdTomato fluorescente vermelho da proteína.”

Dr. Zongqin Xiang, primeiro autor e companheiro pos-doctoral

“Então, nós injectamos AAV que expressam o factor neural NeuroD1 da transcrição sob o promotor astrocytic GFAP no córtice do rato, e a expressão clara detectada de NeuroD1 nos astrocytes tdTomato-etiquetados na infecção viral do cargo de 7 dias”, adicionada pelo co-primeiro autor e por um Sr. Liang Xu do aluno de doutoramento. “O mais emocionantemente, 135 na infecção do cargo NeuroD1 dos dias (experiências atrasadas por COVID-19), nós observamos que muitos NeuroD1-expressing tdTomato-etiquetaram astrocytes tinham sido convertidos agora nos neurônios NeuN-positivos com morfologia neuronal típica. Esta experiência fornece a evidência inequívoca in vivo na conversão do astrocyte-à-neurônio”, concluída pelo prof. Gongo Chen.

Além do sistema viral de AAV, a equipe de Chen empregou um outro sistema viral, o sistema retroviral, para demonstrar mais tal processo de conversão directo do glia-à-neurônio. “Quando AAV tiverem a vantagem da baixa imunogenicidade e relativamente seguro como um vector da terapia genética para o tratamento de desordens neurológicas, sua capacidade para contaminar os neurônios e pilhas glial pode causar a confusão se a dose e o promotor de AAV não são usados correctamente,” disse o prof. Wenliang Leu, um autor co-correspondente do trabalho. “Nós empregamos conseqüentemente vectores retroviral para expressar exclusivamente NeuroD1 em dividir pilhas glial, e nós podíamos confirmar mais que os neurônios recentemente gerados estiveram convertidos directamente de dividir pilhas glial”, prof. adicionado Leu.

Com duas linhas de dados inequívocos à disposição, a equipe de Chen foi sobre endereçar algumas confusões no campo causado por algum experiências e dose impropriamente projetadas da elevação de AAV usado por alguns laboratórios. “Um trabalho recente desafiou o campo in vivo da conversão do glia-à-neurônio baseada em um grupo de experiências que usam a dose alta de AAV que produziu produtos manufacturados no córtice do rato,” disse o prof. Wen Li, um outro autor co-correspondente do trabalho. “Nós demonstramos neste trabalho que quando uma dosagem apropriada de AAV foi usada, os produtos manufacturados de escapamento assim chamado podem ser minimizados se não evitaram completamente”, prof. adicionado Li.

“Para os recém-chegados que participam nesta excitar in vivo o campo da conversão do glia-à-neurônio, nós recomendamos altamente todos os investigador que usam sistemas virais diferentes na dose diferente, e executando in vitro e estudamo-los in vivo para provar ou para contestar toda a hipótese,” o prof. Chen forneceu comentários perspicaz como um líder deste campo novo emergente. “Com a adição desta evidência indisputável do traçado da linhagem estuda, nós acreditam que esta excitação in vivo da tecnologia da conversão do glia-à-neurônio fornecerá uma oportunidade inaudita de reparar o cérebro danificado com pilhas glial internas”, prof. Chen concluído com confiança inquebrável.

Source:
Journal reference:

Xiang, Z., et al. (2020) Lineage tracing of direct astrocyte-to-neuron conversion in the mouse cortex. Neural Regeneration Research. doi.org/10.4103/1673-5374.295925.