Las células madre adultas tienen la capacidad de transformarse en muchos tipos de células, pero trazar el camino que siguen las células madre individuales a medida que maduran e identificar las moléculas que desencadenan estas decisiones fatídicas es difícil en un animal vivo.
La Universidad de California, Berkeley, los neurocientíficos ahora han combinado nuevas técnicas para secuenciar el ARN en células individuales con análisis estadístico detallado para rastrear más fácilmente las células madre individuales en la nariz, descubriendo pistas que algún día podrían ayudar a restaurar el olor a quienes lo perdieron.
Los resultados se publican esta semana en la revista Célula madre celular .
"El trabajo de una célula madre es doble: reemplazar o recrear células maduras que se pierden con el tiempo, tanto a través del envejecimiento normal como después de una lesión, y reemplazarse a sí mismas para que el proceso pueda continuar durante la vida del animal", dijo seniorJohn Ngai, profesor de Neurociencia de la Familia Coates y miembro del Instituto de Neurociencia Helen Wills de la Universidad de Berkeley y del Centro de Células Madre de Berkeley. "Nos estamos acercando a comprender cómo se generan las neuronas sensoriales maduras de las células madre olfativas, una comprensión que es clave parauna eventual terapia con células madre para restaurar la función "
Ngai señaló que quizás una cuarta parte de todas las personas mayores de 50 años tienen algo de pérdida del olfato, sin embargo, los médicos tienen poca comprensión de por qué y no tienen tratamientos para la mayoría de los casos. Ni siquiera hay una prueba estandarizada para la pérdida del olfato, ya que hayes para la pérdida de visión o audición, a pesar de los informes generalizados de sufrimiento por parte de pacientes que han perdido el sentido del olfato.
"Algunos casos de anosmia, la pérdida del sentido del olfato, se deben a una lesión traumática, y generalmente no hay mucho que pueda hacer al respecto", dijo. "Pero algunos están relacionados con la edad,u ocurre por razones que desconocemos. En el caso de las anosmias relacionadas con la edad, podría deberse a que las células madre simplemente no están haciendo su trabajo reemplazando las células que se pierden naturalmente con el tiempo. Una idea es que si pudiéramosaprovechar las células madre que están en la nariz de las personas que están perdiendo el olor, tal vez podamos encontrar una manera de restaurar la función, haciendo que regeneren las células que se pierden ".
Seguimiento del destino de la celda
Ngai, quien dirige el Laboratorio de Genómica Funcional en el Instituto de Biociencias Cuantitativas de California de Berkeley, UC, se enfoca en las células y las moléculas reguladoras involucradas en nuestro sentido del olfato. Las células olfativas de la nariz son inusuales ya que son parte de la capa externa del cuerpo, o epitelio, pero también parte del sistema nervioso, incorporando neuronas que se conectan directamente con los centros del olfato en el cerebro.
Su grupo ha estado trabajando con células madre olfativas adultas que dan lugar a las neuronas que detectan olores y otras células, como las células sustentaculares, que apoyan las neuronas. Una nueva técnica para secuenciar el ARN en una sola célula ha sido revolucionaria,Ngai dijo, lo que permite a los investigadores rastrear qué células madre en un tejido densamente empaquetado se especializan, en función del ARNm presente en la célula, lo que indica qué genes se están expresando. Sin embargo, es difícil seguir las células madre que pueden diferenciarse en diferentestipos de células.
El grupo de Ngai se asoció con estadísticos e informáticos de la Universidad de California en Berkeley, liderados por Sandrine Dudoit, profesora de bioestadística y estadística, Elizabeth Purdom, profesora de estadística, y Nir Yosef, profesora de ingeniería eléctrica y ciencias de la computación, paradesarrollar una forma de analizar los datos experimentales e identificar células con perfiles de ARN similares, indicativos de tipos celulares específicos y estados de desarrollo.
Como resultado, el equipo pudo rastrear los caminos que toman las células a medida que se convierten en células sustentaculares, que parece ser el destino predeterminado para las células madre olfativas, y en neuronas y otros tipos de células. También fueroncapaz de identificar una vía de señalización conocida como "Wnt" que activa la célula madre olfativa para convertirse en una neurona sensorial.
Ngai advierte que las implicaciones inmediatas del trabajo se limitan a los modelos animales, que proporcionan la base necesaria para abordar eventualmente las anosmias humanas. "Pero con esta información, ahora tenemos una ventana sobre lo que controla el proceso y, por lo tanto, una ventana para manipularo cooptar ese proceso para estimular la regeneración ", dijo." Se ha trabajado mucho en las vías de señalización de Wnt, por ejemplo, por lo que hay muchos medicamentos de molécula pequeña que podrían analizarse para activar la maduración de una célula madre.neurona."
Las técnicas de secuenciación y estadísticas que desarrolló el equipo también pueden ser utilizadas por otros que estudian la regulación de las células madre en otros tejidos, sistemas de órganos u organismos, dijo.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - Berkeley . Original escrito por Robert Sanders. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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