Un investigador de City of Hope ha desarrollado un modelo de células madre para evaluar posibles tratamientos para un trastorno del sistema nervioso raro que se encuentra en el mismo grupo de enfermedades que la enfermedad de Alzheimer, la enfermedad de Parkinson y la esclerosis lateral amiotrófica ELA.
El hallazgo lleva a Yanhong Shi, Ph.D., autora principal del estudio, y a sus colegas un paso más cerca de encontrar una manera de retrasar o tratar la enfermedad de Alzheimer y otros trastornos neurodegenerativos.
El equipo estudió la enfermedad de Alexander debido a su patología relativamente simple. En la enfermedad de Alexander, una mutación en una célula glial llamada astrocitos inhibe un tipo de célula precursora que luego se convierte en mielina, la vaina grasa que facilita la comunicación dentro de la red del cerebro.
"La mayor parte de ApoE4 reside en los astrocitos; ApoE4 es una variante genética conocida por aumentar el riesgo de la enfermedad de Alzheimer", dijo Shi, director de la División de Biología de Células Madre en City of Hope. "Entonces, si entendemos cómo funcionan los astrocitos", entonces podemos desarrollar terapias para tratar la enfermedad de Alexander y quizás otras enfermedades que involucran astrocitos, como el Alzheimer y la ELA ".
El estudio, publicado el 2 de agosto en la revista Célula madre celular , informa ser el primero en superar un desafío significativo para comprender cómo las mutaciones en un gen que se encuentra en los astrocitos llamado GFAP inhibe la distribución normal de mielina.
Anteriormente, los científicos no podían crear un modelo animal para observar la ruta de la enfermedad. Entonces, Shi, Li Li, autor principal del estudio y estudiante graduado en el Laboratorio Shi, y sus colegas crearon un modelo de células madre que proporcionaconocimiento de la vía de la enfermedad de Alexander. También crearon una plataforma para evaluar las intervenciones terapéuticas para enfermedades neurodegenerativas relacionadas.
Los investigadores crearon células madre derivadas de pacientes que albergan una mutación en el gen GFAP. Hicieron una comparación lado a lado con cerebros obtenidos de pacientes con enfermedad de Alexander y observaron que ambos modelos exhiben depósitos de proteínas asociadas a la enfermedad llamadas fibras de Rosenthal.
Los investigadores utilizaron la edición del gen CRIPSR / Cas9 para corregir la mutación GFAP en los astrocitos enfermos y descubrieron que la corrección de la mutación GFAP reducía los depósitos de proteínas asociadas a la enfermedad. Luego, examinaron cómo se desarrolla la enfermedad de Alexander usando este modelo de enfermedad de células madre recientemente descubierto.
En la enfermedad de Alexander, los astrocitos inhiben el crecimiento de "células progenitoras de oligodendrocitos", células precursoras que luego se convierten en mielina y aceleran la red de comunicación del cerebro. Al comparar los diferentes genes expresados en los astrocitos derivados de las células madre de pacientes con enfermedad de Alexander y aquellosde controles sanos, los investigadores encontraron que los astrocitos mutantes GFAP secretan la proteína CHI3L1, un marcador de neuroinflamación que suprime los procesos relacionados con el desarrollo neural, incluida la mielinización.
Las terapias dirigidas a CHI3L1 podrían tratar la enfermedad de Alexander o las enfermedades leucodistroficas que disminuyen la mielina, dijo Shi.
"Aunque las neuronas han estado en el centro de atención durante años, más estudios están descubriendo que los astrocitos juegan un papel muy importante en la función cerebral normal y en las enfermedades neurológicas", dijo Shi. "Los astrocitos constituyen una gran proporción de las células en el cerebro yson importantes en la neuroinflamación. La inflamación crónica crea la enfermedad. La cuestión es cómo prevenirla ".
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