Casi todo lo que sucede en el cerebro fallaría sin los astrocitos. Se sabe que estas células gliales en forma de estrella desempeñan un papel fundamental en la creación de sinapsis, la reparación del tejido nervioso y la formación de la barrera hematoencefálica. Pero mientras tenemos décadasde datos en ratones sobre estas células de soporte del sistema nervioso, ha sido una pregunta abierta qué tan relevantes son esos experimentos para la biología humana y el éxito de las posibles terapias.
adentro neurona el 10 de diciembre, los investigadores de Stanford presentan la primera comparación funcional y molecular de los astrocitos humanos y de ratón, y aunque el 85% -90% de los genes son similares, los astrocitos humanos tienen genes únicos y responden de manera diferente a los neurotransmisores, particularmente al glutamato. Esto presumiblementesignifica que, en la etapa adulta, los astrocitos humanos, en contraste con los astrocitos de ratón, son mejores para detectar la neuroactividad y ajustar sus funciones en respuesta.
"Estamos empezando a comprender las propiedades únicas de los astrocitos humanos", dice el primer autor Ye Zhang, un investigador postdoctoral en el Departamento de Neurobiología de la Facultad de Medicina de la Universidad de Stanford. "Encontramos cientos de genes expresados exclusivamente por astrocitos humanos, y futuroslos estudios probablemente revelarán diferencias biológicas adicionales. Potencialmente, este trabajo nos ayudará a reconocer el papel de estas células en los trastornos biológicos ".
El estudio de los astrocitos humanos ha enfrentado problemas relacionados con el acceso se deben obtener muestras de tejido vivo de cáncer de cerebro o cirugías de epilepsia o tejido fetal y la purificación separar los astrocitos de otras células a menudo los mató y muchos experimentos terminaron en fracasoZhang, coprimer autor y estudiante graduado Steven Sloan, y su mentor académico, autor principal y profesor Ben Barres, superaron los desafíos técnicos al desarrollar un protocolo impulsado por anticuerpos que aísla los astrocitos y los mantiene vivos en la cultura.
Este método también permitió a los investigadores comparar astrocitos en tejidos sanos versus aquellos que provienen de personas con glioblastoma o epilepsia. Se sabe por estudios en ratones que los astrocitos se vuelven altamente reactivos en estas enfermedades, pero lo que esto significa no está claro. Los genes que producen ambos positivosy los efectos negativos se expresan durante estos períodos activos, y a través de este estudio, algunos de los genes buenos y malos en los humanos están comenzando a analizarse. El siguiente paso es detectar fármacos que puedan promover o sofocar la expresión de genes específicos.
Otro descubrimiento sorprendente fue que los astrocitos se presentan en dos etapas distintas progenitora y madura y que los astrocitos en etapa temprana y el cáncer de cerebro se parecen mucho entre sí. Esto plantea la posibilidad de que las células de cáncer de cerebro que se originan en las células gliales puedan ser forzadasun estado maduro y, por lo tanto, incapaz de dividirse. Los autores señalan que este hallazgo no podría haberse realizado sin el uso de tejido fetal.
"Tal conocimiento no podría haberse obtenido sin acceso al tejido fetal", dice Zhang. "No podemos adivinar la biología de los cerebros humanos y los trastornos del desarrollo neurológico simplemente estudiando los cerebros de los ratones".
Con su nuevo método, Zhang y sus colegas esperan comenzar pronto a analizar las propiedades únicas de las células de astrocitos humanos en una variedad de tipos de enfermedades, incluyendo Alzheimer, ALS, accidente cerebrovascular, lesiones, autismo y esquizofrenia.
Este estudio fue apoyado por el Instituto Nacional de Salud y la fundación JPB, con el apoyo adicional de la Escuela de Medicina de Stanford, Vincent y Stella Coates, y la Fundación de Investigación Médica Sheldon y Miriam Adelson.
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