Descubierto un posible enfoque para el tratamiento de enfermedades neurológicas y neuropsiquiátricas
En colaboración con el King's College de Londres, un equipo de investigadores del Centro Médico Universitario de Maguncia ha logrado convertir células no neuronales directamente en el cerebro en células nerviosas con propiedades funcionales específicas. Los conocimientos sobre reprogramación celular en el cerebro obtenidos en el modelo animal podrían desempeñar un papel importante en el desarrollo de nuevos enfoques terapéuticos para enfermedades neurológicas y neuropsiquiátricas. Los resultados del estudio "Reprogramming astroglia into neurons with hallmarks of fast-spiking parvalbumin-positive interneurons by phospho-site-deficient Ascl1" se publicaron en Science Advances.
En el cerebro hay diferentes poblaciones celulares, cada una de las cuales cumple funciones específicas. Los dos tipos celulares más importantes son las células gliales no neuronales, también conocidas como células de sostén o neuroglía, y las células nerviosas conocidas como neuronas. El tipo más común de células gliales en el cerebro son los astrocitos (astroglia). Proporcionan soporte estructural a las neuronas, les suministran nutrientes y contribuyen a la formación y mantenimiento de la barrera hematoencefálica, que protege al cerebro de sustancias nocivas.
Las neuronas son las principales células del cerebro. Se encargan de procesar y transmitir información y se comunican mediante señales eléctricas y químicas. Las neuronas intervienen en el desarrollo y la progresión de diversas enfermedades. Si su función se deteriora o se pierde, pueden producirse trastornos neurológicos como la epilepsia o enfermedades neuropsiquiátricas como la esquizofrenia.
Bajo la dirección del profesor Benedikt Berninger, científicos del Instituto de Química Fisiológica del Centro Médico Universitario de Maguncia se han asociado con investigadores del King's College de Londres para investigar un enfoque novedoso para sustituir las células nerviosas muertas: la llamada reprogramación neuronal directa. "El objetivo de nuestro trabajo era desarrollar un método que permitiera convertir directamente en el cerebro las astroglías presentes en tejidos enfermos en células nerviosas con propiedades específicas", explicó el profesor Berninger, jefe del grupo de investigación del Instituto de Química Fisiológica del Centro Médico Universitario de Maguncia.
En el modelo animal, los científicos introdujeron con este fin en la astroglía genes que contienen el modelo para la formación de determinadas proteínas. Estas proteínas son factores de transcripción que determinan qué secciones del material genético se leen en el núcleo celular y, por tanto, también la forma y función de una célula. El equipo de investigadores pudo demostrar que la introducción selectiva de los genes hace que las células gliales se transformen en células nerviosas. En sus investigaciones, los investigadores consiguieron reprogramar los astrocitos de tal forma que asumieron las funciones de un subtipo de neuronas especialmente importante en relación con las enfermedades neurológicas y neuropsiquiátricas, las llamadas interneuronas inhibidoras parvalbúmina-positivas de espiación rápida.
"La generación de estas neuronas específicas mediante la reprogramación neuronal directa de células gliales podría permitir algún día reparar redes nerviosas enfermas en el cerebro humano. Por tanto, nuestros hallazgos en el modelo animal tienen el potencial de contribuir decisivamente al desarrollo de nuevos enfoques para el tratamiento de enfermedades neurológicas y neuropsiquiátricas", subraya el profesor Berninger.
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Publicación original
Nicolás Marichal, Sophie Péron, Ana Beltrán Arranz, Chiara Galante, Franciele Franco Scarante, Rebecca Wiffen, Carol Schuurmans, Marisa Karow, Sergio Gascón, Benedikt Berninger; "Reprogramming astroglia into neurons with hallmarks of fast-spiking parvalbumin-positive interneurons by phospho-site–deficient Ascl1"; Science Advances, Volume 10
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