Descubrimiento de células madre: los astrocitos podrían reparar el daño cerebral por apoplejía

Los investigadores de células madre han descubierto que los astrocitos pueden ser útiles contra los accidentes cerebrovasculares y otros trastornos cerebrales.

Los astrocitos, células neuronales que forman la barrera hematoencefálica y controlan lo que puede y no puede ingresar al cerebro a partir del suministro de sangre, ya se habían pasado por alto en esta área de la investigación de accidentes cerebrovasculares.

Un estudio colaborativo publicado en Comunicaciones naturales sugiere que los astrocitos pueden hacer mucho más que simplemente apoyar las células nerviosas (neuronas).

Wenbin Deng, autor principal del estudio y profesor asociado de bioquímica y medicina molecular en UC Davis en California, contó Noticias médicas hoy:

"Esta interesante investigación descubre los poderes protectores del cerebro de los astrocitos derivados de células madre.

Los astrocitos pueden ayudar a limitar la propagación del daño después de un accidente cerebrovascular isquémico en los pacientes, y también pueden ayudar a regenerar y reparar las células cerebrales dañadas.

Ambas acciones pueden conducir a una mejor recuperación funcional en los pacientes ".

El Dr. Wenbin Deng agregó que la terapia centrada en astrocitos "también podría usarse para muchos otros trastornos del sistema nervioso". Dijo que lo siguiente podría incluirse en una lista de objetivos potenciales para la terapia:

• Lesión cerebral traumática
• Parálisis cerebral
• Enfermedades neurodegenerativas como la enfermedad de Alzheimer y la enfermedad de Parkinson
• Epilepsia
• Lesión de la médula espinal.

Astrocitos pasados ??por alto

La investigación con células madre se ha enfocado hasta ahora en desarrollar tratamientos para el accidente cerebrovascular utilizando neuronas terapéuticas para estimular impulsos eléctricos en el cerebro y restaurar el tejido que ha sido dañado por la falta de oxígeno. El Dr. Wenbin Deng dijo que los astrocitos a menudo se han considerado simplemente como células de "limpieza" que simplemente apoyan las células nerviosas.

"Pero en realidad son mucho más sofisticados", explicó el Dr. Wenbin Deng. "Son fundamentales para varias funciones del cerebro y se cree que protegen a las neuronas de lesiones y muerte. No son células excitables como las neuronas y son más fáciles de aprovechar. Queríamos explorar su potencial en el tratamiento de trastornos neurológicos, comenzando con el accidente cerebrovascular".

Sin embargo, el equipo de UC Davis enfrentó un desafío inmediato: había poca comprensión sobre qué tipos específicos de astrocitos podrían tener potencial terapéutico en los trastornos cerebrales. Además, la razón principal por la que los astrocitos no se habían investigado en este contexto fue la dificultad para producirlos a los niveles de pureza necesarios para las terapias con células madre.

'Sorprendente giro del destino'

El equipo de UC Davis decidió utilizar una proteína del factor de transcripción llamada Olig2 para diferenciar las células madre embrionarias humanas en astrocitos. Este enfoque generó un tipo de astrocito previamente no descubierto llamado Olig2PC-Astros: era casi 100% puro.

"En este estudio, informamos un sorprendente giro del destino", dijo el Dr. Wenbin Deng. MNT. Él agregó:

"Nuestros hallazgos novedosos son que los progenitores Olig2 + altamente purificados pueden dar lugar a astrocitos y que estos astrocitos derivados de progenitores Olig2 + altamente purificados son diferentes de los astrocitos descritos en cualquier trabajo previo".

En resumen, la búsqueda del equipo de un astrocito suficientemente puro, por casualidad, también los llevó a aislar un astrocito previamente desconocido con propiedades particularmente terapéuticas.

Cómo se midieron los efectos de los astrocitos

Los investigadores utilizaron tres grupos de ratas con lesiones cerebrales isquémicas para comparar los efectos de Olig2PC-Astros, otro tipo de astrocito llamado NPC-Astros, y ningún tratamiento. Los animales fueron colocados en un laberinto de agua para evaluar su aprendizaje y memoria.

Dos semanas después del trasplante, las ratas que recibieron Olig2PC-Astros navegaron el laberinto significativamente más rápido que los otros grupos. Este grupo también exhibió niveles más altos de factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF), una proteína asociada con el crecimiento nervioso y la capacidad de recuperación.

Los cultivos celulares también se usaron para medir qué protección podrían proporcionar los astrocitos a las neuronas contra el estrés oxidativo que contribuye a la lesión cerebral después del accidente cerebrovascular.

Cuando se expusieron al peróxido de hidrógeno, ambos tipos de astrocitos proporcionaron cierta protección, pero Olig2PC-Astros mostró un mayor efecto antioxidante. La investigación adicional indicó niveles más altos de la proteína Nrf2, que aumenta la actividad antioxidante en las neuronas de ratón.

Además, las células Olig2PC-Astros permanecieron en las áreas del cerebro donde se trasplantaron, no se diferenciaron en neuronas u otros tipos de células y no formaron tumores.

Jan Nolta, director del Instituto UC Davis para Curas Regenerativas, comentó: "El equipo del Dr. Deng ha demostrado que este nuevo método para derivar astrocitos de células madre embrionarias crea una población celular más pura y funcionalmente superior al método estándar para astrocitos derivación."

Jan Nolta agregó:

"La mejora funcional observada en los modelos de lesión cerebral es impresionante, al igual que los niveles más altos de BDNF.

Me emocionará ver que este trabajo se extienda a otros modelos de enfermedades cerebrales como la enfermedad de Huntington y otros, donde se sabe que el BDNF tiene un efecto positivo ".

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