Los científicos de los Institutos Gladstone crearon un tipo especial de neurona a partir de células madre humanas que podría reparar las lesiones de la médula espinal. Estas células, llamadas interneuronas V2a, transmiten señales en la médula espinal para ayudar a controlar el movimiento. Cuando los investigadores trasplantaron las células enmédulas espinales de ratón, las interneuronas germinadas e integradas con las células existentes.
Las interneuronas V2a transmiten señales desde el cerebro a la médula espinal, donde finalmente se conectan con las neuronas motoras que se proyectan hacia los brazos y las piernas. Las interneuronas cubren largas distancias, proyectando hacia arriba y hacia abajo de la médula espinal para iniciar y coordinar el movimiento muscular,así como la respiración. El daño a las interneuronas V2a puede cortar las conexiones entre el cerebro y las extremidades, lo que contribuye a la parálisis después de las lesiones de la médula espinal.
"Las interneuronas pueden redirigirse después de las lesiones de la médula espinal, lo que las convierte en un objetivo terapéutico prometedor", dijo el autor principal Todd McDevitt, PhD, investigador principal en Gladstone. "Nuestro objetivo es volver a cablear los circuitos dañados reemplazando las interneuronas dañadas para crear nuevasvías para la transmisión de señales alrededor del sitio de la lesión "
Varios ensayos clínicos están probando terapias de reemplazo celular para tratar lesiones de la médula espinal. La mayoría de estos ensayos involucran células progenitoras neurales derivadas de células madre, que pueden convertirse en varios tipos diferentes de células cerebrales o de médula espinal, o células progenitoras de oligodendrocitos, que creanlas vainas de mielina que aíslan y protegen las células nerviosas. Sin embargo, estos enfoques no intentan o no pueden producir de manera confiable los tipos específicos de neuronas adultas de la médula espinal, como las interneuronas V2a, que proyectan largas distancias y reconstruyen la médula espinal.
En el estudio actual, publicado en el Actas de la Academia Nacional de Ciencias , los investigadores produjeron interneuronas V2a a partir de células madre humanas por primera vez. Identificaron un cóctel de productos químicos que gradualmente indujo a las células madre a desarrollarse desde las células progenitoras de la médula espinal a las interneuronas V2a deseadas. Al ajustar las cantidades de tres de lasquímicos y cuando se agregaron cada uno, los científicos refinaron su receta para crear grandes cantidades de interneuronas V2a a partir de células madre.
"Nuestro principal desafío fue encontrar el momento adecuado y la concentración de las moléculas de señalización que producirían interneuronas V2a en lugar de otros tipos de células neuronales, como las neuronas motoras", dijo la primera autora Jessica Butts, una estudiante graduada en el laboratorio de McDevitt."Utilizamos nuestro conocimiento de cómo se desarrolla la médula espinal para identificar la combinación correcta de productos químicos y mejorar nuestro procedimiento para darnos la mayor concentración de interneuronas V2a".
En colaboración con Linda Noble, PhD, en la Universidad de California, San Francisco UCSF, los científicos trasplantaron las interneuronas V2a en las médulas espinales de ratones sanos. En su nuevo entorno, las células maduraron de manera apropiada y se integraron con las existentescélulas de la médula espinal. Es importante destacar que los ratones se movieron normalmente después de que se trasplantaron las interneuronas y no mostraron signos de deterioro.
"Nos animó mucho ver que las células trasplantadas brotaban largas distancias en ambas direcciones, una característica clave de las interneuronas V2a, y que comenzaron a conectarse con las neuronas huésped relevantes", dijo el coautor Dylan McCreedy, PhD, un erudito postdoctoral en Gladstone.
Los investigadores dicen que su próximo paso es trasplantar las células en ratones con lesiones de la médula espinal para ver si las interneuronas V2a pueden ayudar a restaurar el movimiento después de que se haya producido el daño. También están interesados en explorar el papel potencial de estas células en modelos detrastornos del movimiento neurodegenerativo como la esclerosis lateral amiloidea.
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Materiales proporcionado por Institutos Gladstone . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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