Los biólogos moleculares de UT Southwestern informan hoy del hallazgo inesperado de que eliminar selectivamente un factor de transcripción de células madre en ratones adultos promueve la recuperación después de una lesión cerebral traumática TBI.
Los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades definen la TBI como un golpe, un golpe o una sacudida en la cabeza que interrumpe la función cerebral normal, que varía de cambios leves, breves en el estado mental, a severos, marcados por un período prolongado de inconscienciao pérdida de memoria. En los humanos, la mayoría de las LCT son leves y se llaman conmociones cerebrales.
"Nuestros resultados revelan que las vías de señalización dependientes de SOX2 en los astrocitos reactivos son objetivos para la recuperación del cerebro después de una lesión traumática", dijo el Dr. Chun-Li Zhang, profesor asociado de biología molecular y en el Centro Hamon de Ciencia y Medicina Regenerativa. DrZhang es co-corresponsal del autor del estudio publicado hoy en la revista corteza cerebral .
Los astrocitos en forma de estrella son el subgrupo más abundante de células gliales, que sostienen y aíslan las neuronas en el cerebro y la médula espinal. El factor de transcripción de células madre SOX2, que es crítico para las células madre, la reprogramación celular y el desarrollo del cerebro, también esse activa en los astrocitos en el cerebro adulto. Su expresión en estas células aumenta en respuesta a la LCT, dijeron los investigadores.
Algunos estudios anteriores habían indicado que los astrocitos reactivos son necesarios para la recuperación después de una lesión cerebral o de la médula espinal a pesar de la asociación de los astrocitos con la formación de cicatrices gliales.
En este estudio, los investigadores encontraron que la eliminación condicional de Sox2 - el gen que codifica el factor de transcripción de células madre SOX2 - y la amortiguación asociada de la reactividad de los astrocitos parece promover la recuperación funcional, incluida la recuperación conductual, después de una lesión cerebral traumática, dijo el Dr. Zhang, investigador de WW Caruth, Jr. enInvestigación biomédica.
"Nuestro hallazgo va en contra de la creencia de que aumentar la reactividad de los astrocitos y otras células gliales en el cerebro ayuda a mantener la integridad del tejido después de una lesión cerebral traumática. Es por eso que la recuperación acelerada de una lesión después eliminación del factor de transcripción en los astrocitos reactivos fue inesperado ", dijo.
Una mejor comprensión de los mecanismos moleculares que controlan la función reactiva de los astrocitos es fundamental para las intervenciones terapéuticas para el trauma cerebral. Debido a que SOX2 funciona en varias vías de señalización, el estudio abre nuevas áreas para la investigación, dijo el Dr. Zhang.
Los ratones en el estudio fueron diseñados para que el Sox2 el gen podría eliminarse condicionalmente durante la edad adulta. Todos los ratones produjeron cantidades normales de SOX2 durante el desarrollo, cuando el factor de transcripción juega un papel crítico en la génesis de las células madre embrionarias y neurales.
Los científicos eliminaron condicionalmente el Sox2 gen en algunos ratones adultos, dejó el gen intacto en otros, y luego comparó los dos grupos en condiciones normales y en respuesta a TBI. En condiciones normales, los investigadores no detectaron diferencias en la supervivencia de los astrocitos o el comportamiento animal en presencia o ausenciadel Sox2 gen.
Sin embargo, en respuesta a TBI, los ratones knockout mostraron una reactividad de astrocitos muy reducida en comparación con los controles. Inesperadamente, esos ratones se recuperaron de una lesión significativamente mejor que los controles, tanto física como conductualmente, informan los científicos. Los ratones knockout también lo hicieronmejor en las pruebas de comportamientos asociados con la corteza prefrontal del cerebro, el área que regula el pensamiento complejo, las emociones y el comportamiento en los humanos. Sox2 la eliminación no tuvo un efecto significativo en el aprendizaje y la memoria asociados con la región del hipocampo del cerebro, dijo el Dr. Xiaoling Zhong, coautor principal e investigador postdoctoral en el laboratorio.
"Nuestros resultados revelan que SOX2 juega un papel importante en los astrocitos reactivos inducidos por TBI y los déficits de comportamiento. Esperamos explorar cómo las vías dependientes de SOX2 podrían ser dirigidas para la recuperación después de TBI", dijo el Dr. Zhang.
Los coautores de UTSW incluyen el coautor principal, el Dr. Chunhai Chen y el coautor correspondiente, el Dr. Song Qin, ambos ex investigadores posdoctorales en Biología Molecular y el Centro Hamon que ahora trabajan en China. Otros coautores adicionales, todos enLa Biología Molecular y el Centro Hamon, incluyen los investigadores posdoctorales Drs. Wenjiao Tai y Lei-Lei Wang; el científico investigador Yuhua Zou; y el Dr. Jianjing Yang, un investigador visitante.
El estudio recibió el apoyo de la Fundación Welch, el Instituto de Texas para Lesiones Cerebrales y Reparación, la Fundación Decherd, la Fundación Mobility, los Institutos Nacionales de Salud, la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China y el Centro de la Fundación Kent Waldrep para la Educación BásicaInvestigación sobre el crecimiento y la regeneración nerviosa, que está conectada con el Peter O'Donnell Jr. Brain Institute en UT Southwestern.
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Materiales proporcionado por UT Southwestern Medical Center . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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