Al reprogramar las células de la piel en células nerviosas, los investigadores del Instituto Karolinska están creando modelos celulares del cerebro humano. En un nuevo estudio publicado en Psiquiatría molecular los investigadores describen cómo las células de pacientes con lisencefalia grave de la enfermedad del desarrollo difieren de las células sanas. El método puede proporcionar nuevos conocimientos vitales sobre enfermedades congénitas difíciles de estudiar.
La lisencefalia es una enfermedad de desarrollo congénita rara que puede ser causada, entre otras anomalías, por una mutación del gen DCX. Las personas afectadas nacen con discapacidades de desarrollo graves y un cerebro liso en lugar de plegado.
El descubrimiento de que es posible reprogramar células especializadas como las células de la piel para revertir su desarrollo de nuevo a células madre fue recompensado con el Premio Nobel 2012. Las llamadas células iPS células madre pluripotentes inducidas resultantes pueden entoncesconvertirse en otros tipos de células especializadas.
Anna Falk, docente del Departamento de Neurociencia del Instituto Karolinska, utiliza esta técnica para construir modelos celulares del cerebro humano. En el presente estudio, su equipo tomó células de la piel de pacientes con lisencefalia y las convirtió en células iPS, que luego cultivaronbajo condiciones especiales en células madre neuronales y neuronas que son copias de las de los cerebros de los pacientes.
Al examinar los platos de cultivo celular, los investigadores pudieron observar cómo se comportaban y desarrollaron las células de los pacientes de las células madre a las células nerviosas y compararlas con las células de los controles sanos. Descubrieron que las células enfermas maduraron mucho más lentamente, enviaronproyecciones más cortas y eran mucho menos móviles.
"Ya se sabe que DCX afecta la capacidad de las neuronas para migrar, pero ahora podemos demostrar que DCX juega un papel mucho mayor y más amplio en el desarrollo del cerebro que eso", dice el Dr. Falk. "Nuestra hipótesis es que es esto, elresistencia de las células nerviosas dañadas a la maduración que causa la enfermedad "
Dado que no existen modelos animales relevantes para la lisencefalia, la técnica de reprogramación ha sido esencial para el estudio de la patogénesis subyacente de la lisencefalia. En el laboratorio del Dr. Falk, el método se utiliza para estudiar también otras enfermedades congénitas que afectan el cerebro, como el autismo ySíndrome de Down. En proyectos futuros, los investigadores esperan estudiar cómo las células enfermas pueden modificarse para actuar como células sanas.
"Lo que muchas enfermedades del desarrollo tienen en común parece ser la incapacidad de las células cerebrales para madurar al mismo ritmo que lo hacen en personas sanas", dice el Dr. Falk. "Tratar de influir en las células para que se comporten como células sanas esel primer paso hacia algún tipo de terapia para estas enfermedades "
El estudio fue una colaboración con el Hospital Universitario Karolinska, la Universidad de Uppsala, SciLifeLab y el Instituto Salk de Estudios Biológicos en los Estados Unidos. Fue financiado por varios organismos, incluyendo la Fundación Sueca para la Investigación Estratégica, la Fundación Åke Wiberg, la Fundación Tore NilsonFundación, las Fundaciones Jeansson, la Fundación Thuring y el Consejo de Investigación Sueco, y a través de los esquemas de financiación KID y SFO.
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Materiales proporcionado por Instituto Karolinska . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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