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Reprogramación de células alfa para combatir la diabetes
En lugar de tratar de reactivar las células beta productoras de insulina, los investigadores dicen que la reprogramación de las células alfa en las células beta puede ser una mejor ruta para tratar la diabetes tipo 2.
Los científicos, de la Perelman School of Medicine, Universidad de Pensilvania, explicaron en Revista de Investigación Clínica que lograron tratar las células humanas y de ratón con compuestos que alteraban la cromatina (material nuclear celular) en las células alfa para que indujeran la expresión de los genes de las células beta. En pocas palabras, lograron que las células alfa, que existen en el páncreas junto a las células beta, se comportaran como células beta.
La insulina es producida por las células beta en los islotes de Langerhans, en el páncreas.
El autor principal Klaus H. Kaestner, Ph.D., profesor de Genética y miembro del Instituto de Diabetes, Obesidad y Metabolismo, dijo:
"Esta sería una situación de ganar-ganar para los diabéticos: tendrían más células beta productoras de insulina y habría menos células alfa productoras de glucagón".
Los pacientes con diabetes tipo 2 tienen dos problemas (entre otros) relacionados con las células beta y alfa:
- Carecen de insulina (que producen las células beta)
- Producen demasiado glucagón (que producen las células alfa)
En ambos tipos de diabetes, tipos 1 y 2, no hay suficientes células beta. En teoría, trasplantar células beta debería detener la enfermedad en pacientes con diabetes tipo 1 (además de controlar la inmunosupresión). El problema es generar suficientes células, ya sea de células madre embrionarias o de reprogramación de tipos de células maduras, en el laboratorio. En un estudio previo publicado en Informes de células en noviembre de 2012, investigadores daneses descubrieron que en el laboratorio las células beta pueden desarrollarse mejor a partir de células madre en 3D.
El glucagón, que eleva los niveles de glucosa en la sangre, es sintetizado por las células alfa, otro tipo de células endocrinas en el páncreas.
El tratamiento de islotes humanos con el inhibidor de histona metiltransferasa Adox da como resultado la colocalización del factor de transcripción específico de células beta PDX1 (blanco) en una subpoblación sustancial de células positivas para glucagón (rojo), lo que indica una conversión parcial del destino endocrino celular
Kaestner dijo:
"Tratamos las células de los islotes humanos con una sustancia química que inhibe una proteína que pone grupos metilo químicos en las histonas, que, entre muchos otros efectos, lleva a la eliminación de algunas modificaciones de las histonas que afectan la expresión génica.
Luego encontramos una alta frecuencia de células alfa que expresaron marcadores de células beta e incluso produjeron algo de insulina después del tratamiento con medicamentos ".
Las histonas son proteínas complejas alrededor de las cuales las cadenas de ADN se envuelven en el núcleo de una célula.
Los científicos descubrieron que varios de los genes en las células alfa están marcados por modificaciones tanto de activación como de represión de histonas. Se incluyeron una gran cantidad de genes en la función de las células beta. En un estado, cuando se desactivaba un gen específico, se activaba fácilmente eliminando una modificación que suprimía la histona.
Kaestner dijo: "Hasta cierto punto, las células alfa humanas parecen estar en un estado epigenético" plástico ". podríamos usar eso para reprogramar las células alfa hacia el fenotipo de las células beta para producir estas células productoras de insulina tan necesarias."
En un resumen en la misma revista, los autores concluyeron:
"Por lo tanto, las células de islotes pancreáticos de mamíferos muestran plasticidad epigenómica específica del tipo celular, lo que sugiere que la manipulación epigenómica podría proporcionar un camino para la reprogramación celular y nuevas terapias basadas en el reemplazo celular para la diabetes".
El estudio fue patrocinado por Beckman Research Center / NIDDK / Integrated Islet Distribution Program (10028044) y el National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases (U01 DK070430, U42 RR006042, U01DK089529, R01DK088383, U01DK089569).
No es la primera vez que las células alfa se han visto como posibles células beta
Investigadores del Instituto Max-Planck de Química Biofísica, Alemania, la Universidad de Göttingen en Alemania y el Centro JDRF para Beta Cell Therapy en Diabetes, Bélgica, hablaron sobre el uso de células alfa productoras de glucagón y las convirtieron en células beta productoras de insulina. en un informe en el diario Celda en agosto de 2009.Descubrieron que las nuevas células beta productoras de insulina en ratones se pueden generar a partir de células alfa al modificar la expresión de Pax4 (un gen) en las células alfa.
Escrito por Christian Nordqvist
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