Migración neuronal para regenerar células de la piel
¿Migración neuronal? Se refiere a la reprogramación de células de la piel, se han obtenido células madre pluripotentes. Éstas han servido para crear un organoide capaz de reproducir el desarrollo de la corteza cerebral en fase avanzada de gestación. De éste modo, se ha visto que una migración ineficiente de las neuronas GABAérgicas provoca una enfermedad rara que se debe a una alteración genética.
Migración neuronal
Se ha mostrado, mediante un modelo biológico tridimensional del cerebro humano en estado embrionario, que una patología neurológica rara provoca un defecto en la migración de algunas neuronas.
Defecto en la migración neuronal en el desarrollo embriológico
Ésta patología rara es debida a una alteración genética. Éste modelo del cerebro humano ha sido descrito en la revista Nature por Sergiu Pasca y su equipo, de la Universidad Stanford, y podría ayudar a entender el origen de varias enfermedades que se asocian al desarrollo embrionario del cerebro, tales como la esquizofrenia o el autismo.
A partir de células madre pluripotentes, lograron crear unas estructuras esferoidales llamadas esferoides u organoides neuronales, gracias a técnicas de cultivo muy concretas. Éstas estructuras esferoidales reproducen el desarrollo del cerebro durante la última fase de gestación. Según Pasca, “hasta ahora no se había logrado nunca reproducir in vitro éstos eventos del desarrollo cerebral humano”.
Investigadores explican un estudio acerca de la migración neuronal
En 2015, Pasca y su equipo ya lograron crear esferoides neuronales humanos, pero algunos sólo estaban formados por un único tipo de neuronas; las glutaminergicas, que tienen una función excitadora, o las GABAérgicas que, contrariamente, son inhibitorias.
Migración neuronal in vitro
Mientras el cerebro se desarrolla, éstos diferentes tipos de neuronas empiezan a entremezclarse: Las GABAérgicas migran desde donde se originaron hacia la zona donde se encuentran las neuronas glutaminérgicas. Cuando esto sucede, se forman los circuitos neuronales responsables de una actividad cognitiva más compleja.
Comparaciones con la actualidad
En el estudio actual, han conseguido reproducir ése proceso con los organoides, a partir de células de tejido cutáneo procedentes de pacientes con síndrome de Timothy (una dolencia muy rara que está causada por una mutación).
Las células con las que han trabajado eran fibroblastos extraídos de la piel de unos pacientes sometidos a un proceso de reprogramación, que los condujo al estado indiferenciado de células madre pluripotentes. Después, éstas células madre fueron expuestas a unos factores de crecimiento concretos, que las llevaron a convertirse en neuronas.
¿Qué es el Síndrome de Timothy?
El síndrome de Timothy es una dolencia causada por una mutación. En ella, el gen codifica una estructura celular en concreto (los denominados canales del calcio Cav 1.2). En los casos más graves, la enfermedad llega a causar la muerte en unos pocos años, porque está asociada a la epilepsia, al autismo y a anomalías cardíacas.
Migración neuronal
Los investigadores han observado, mediante los esferoides neuronales, que las neuronas GABAérgicas mostraban formas de migración aberrantes a pesar de tener una morfología normal: tenían mucho movimiento pero menos eficiente, en comparación con las neuronas normales.
El hecho de descubrir ésta situación permitirá poder comprobar in vitro si dos fármacos pueden restablecer la actividad migratoria correcta en las neuronas GABAérgicas. Éstos fármacos se caracterizar por su interacción con la estructura celular anómala en el síndrome de Timothy.
Función del GABA en la falta de migración neuronal
Según Pasca, otras variantes del mismo gen responsable del síndrome de Timothy están asociadas a la esquizofrenia, la bipolaridad y a otras formas del espectro autista, con lo que cabe la posibilidad de que éstas variantes también influyan en la integración de las neuronas GABAérgicas con las glutaminérgicas, evidenciando así un desequilibrio entre la excitación y la inhibición de la corteza que altera la cognición.
Posición de la neurociencia
En el campo de la neurociencia, cada vez es más habitual trabajar con organoides: Paolo Arlotta y sus colaboradores, de Harvard, publicaron otro artículo en Nature, donde describen a otro organoide cerebral que puede mantenerse en cultivo durante nueve meses, lo cual permite investigaciones mucho más profundas sobre el desarrollo del cerebro.
Éste organoide en concreto, se sabe que contiene células retinales fotosensibles, que podrían utilizarse para modificar la actividad de las células nerviosas circundantes, y observar qué ocurre.
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