Un equipo de científicos dirigido por la Prof. Antonella Consiglio de IDIBELL y la Universidad de Barcelona UB, y el Prof. Angel Raya del Centro de Medicina Regenerativa de Barcelona CMR [B] / IDIBELL han descubierto versiones defectuosasde las células cerebrales humanas llamadas astrocitos están vinculadas a la acumulación de una proteína tóxica que es una de las características de la enfermedad de Parkinson. Los astrocitos estudiados, derivados de pacientes con enfermedad de Parkinson con una mutación genética que afecta las funciones de limpieza celular, causaron una mayor acumulación detoxina, α-sinucleína, que las derivadas de individuos sanos. El trabajo, que aparece el 10 de enero en la revista Informes de células madre , sugiere un papel importante para las células gliales en la enfermedad de Parkinson y ofrece nuevos objetivos potenciales para el desarrollo de terapias.
"Nuestros resultados generales alteran por completo nuestra visión anterior de la participación de los astrocitos en la enfermedad de Parkinson. Principalmente de células transeúntes con algún papel protector temprano, creemos que ahora deberían considerarse como jugadores críticos que propagan la enfermedad y amplifican el gradode degeneración neuronal ", dice Consiglio, líder de grupo en IDIBELL y profesor de la Facultad de Medicina y Ciencias de la Salud de la Universidad de Barcelona, el Instituto de Biomedicina de la UB IBUB.
Los astrocitos en forma de estrella extienden zarcillos ramificados alrededor de las sinapsis y a lo largo de los vasos sanguíneos. Se sabía por análisis post mortem de tejido cerebral de pacientes con enfermedad de Parkinson que los astrocitos mostraban una acumulación anormal de α-sinucleína. Sin embargo, esto fue interpretado por la mayoría de los investigadores comouna respuesta secundaria, como si los astrocitos estuvieran tratando de eliminar los agregados de α-sinucleína de las neuronas.
En vista de estos estudios previos, los investigadores decidieron desarrollar un nuevo sistema de cultivo celular a partir de células humanas. Utilizando células derivadas de pacientes de Parkinson con una mutación LRRK2, en colaboración con el Dr. E. Tolosa de la Unidad de Trastornos del Movimiento en el HospitalClínic, en Barcelona, los investigadores generaron células gliales derivadas de células madre. "Nuestros resultados muestran que los astrocitos de los pacientes con enfermedad de Parkinson están alterados, en el sentido de que acumulan niveles anormales de α-sinucleína", agrega Consiglio, que posee un ERCconceder.
Luego, los investigadores utilizaron la edición del gen CRISPR para rastrear la α-sinucleína tóxica, ya que fue generada por los astrocitos derivados de células madre y transferida a las neuronas productoras de dopamina. "Encontramos que la acumulación de α-sinucleína causó las neuronas específicas'proyectar ramas - axones y dendritas - para acortar y desintegrar, resultando en muerte neuronal incluso para neuronas de individuos sanos ", dice Angelique di Domenico, coautora y ex becaria postdoctoral en el laboratorio del Consiglio" En contraste, cuando está saludablelos astrocitos se cultivaron con neuronas de pacientes con enfermedad de Parkinson, los axones y las dendritas se regeneraron y se evitó que la α-sinucleína se acumulara, restaurando finalmente la función neuronal ", agrega di Domenico.
Los investigadores usaron un medicamento, desarrollado para tratar la acumulación intracelular anormal de materiales tóxicos, en los astrocitos de la enfermedad de Parkinson. "Para este trabajo, probamos, en colaboración con el Prof. AM Cuervo del Albert Einstein College, NY, elEfecto de fármacos que restauran la función de las vías de degradación celular, y descubrieron que previenen la aparición de alteraciones en los astrocitos de los pacientes, así como la propagación de la enfermedad a las neuronas dopaminérgicas ", dice el profesor Raya." Si bien estos resultados allananPara utilizar los astrocitos como objetivo de nuevas terapias, hay mucho que aprender antes de que estos tratamientos se puedan traducir a los seres humanos ".
"las iPSC derivadas de pacientes sin duda han acelerado los avances en el desarrollo de modelos experimentales de enfermedades genuinamente humanos; este trabajo no hubiera sido posible sin los pacientes con EP con enfermedad de Parkinson que participaron en el estudio. Desde un punto de vista más tecnológico, nos sorprendió muchopor los resultados de nuestros experimentos sobre la transferencia de α-sinucleína, que no fueron ambiguos ", concluye Consiglio. Los siguientes pasos implican investigar los astrocitos del 85 al 90 por ciento de los casos de Parkinson que son esporádicos, sin causa genética conocida.
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Materiales proporcionado por Instituto de Investigación Biomédica IDIBELL-Bellvitge . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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