Estudio trae nueva dirección para el tratamiento de enfermedades neurológicas
Crédito: Universidad China de Hong Kong
Un equipo de investigación de la Facultad de Ciencias de la Vida de la Universidad China de Hong Kong (CUHK) descubrió recientemente que la proteína SOX9 es un factor regulador de la función del plexo coroideo que asegura la correcta composición del líquido cefalorraquídeo (LCR). El hallazgo, publicado recientemente en la prestigiosa revista científica Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), ha brindado a la comunidad científica una comprensión novedosa de los mecanismos reguladores moleculares detrás de la función de la barrera sangre-LCR y sienta las bases para el desarrollo de nuevos estrategias terapéuticas para la prevención y el tratamiento de los trastornos del neurodesarrollo.
La disfunción de la barrera sangre-líquido cefalorraquídeo es común en varias enfermedades neurológicas
El LCR es un líquido corporal transparente e incoloro que rodea el cerebro y la médula espinal, brindándoles un colchón contra las lesiones. También sirve como un sistema de eliminación de desechos y suministro de nutrientes para el cerebro. Este fluido corporal principal es producido y secretado por las regiones del plexo coroideo. El plexo coroideo consta de células ependimarias modificadas que rodean un núcleo de capilares y tejido conjuntivo. Filtra la sangre y restringe la entrada de moléculas dañinas en el sistema nervioso central, formando así una barrera sangre-LCR que protege el sistema nervioso y el cerebro.
Algunos estudios han confirmado que múltiples trastornos del neurodesarrollo como el autismo y la enfermedad de Alzheimer están asociadas con el deterioro funcional del plexo coroideo. Una de las principales causas subyacentes de la hidrocefalia congénita, una acumulación anormal de LCR en los ventrículos cerebrales que afecta a 1 de cada 1000 recién nacidos, es la anomalía del plexo coroideo. Además, recientemente se descubrió que, en lugar de las neuronas o la glía en el sistema nervioso central, es el SARS-CoV-2 el que infecta el plexo coroideo lo que daña la barrera epitelial de sangre y líquido cefalorraquídeo y provoca complicaciones neurológicas en pacientes con COVID-19. . A pesar del papel fundamental del plexo coroideo en la homeostasis y el desarrollo del cerebro, aún se desconoce en gran medida cómo se regula la función de barrera sangre-LCR en el plexo coroideo.
Un estudio muestra que SOX9 en el plexo coroideo es esencial para prevenir fugas de moléculas no deseadas en el líquido cefalorraquídeo
Un equipo de investigación dirigido por el profesor KWAN Kin Ming, profesor asociado de la Facultad de Ciencias de la Vida de CUHK, se ha dedicado a investigar la regulación genética del desarrollo de células neuronales en el cerebelo . En experimentos anteriores, observaron el desarrollo de hidrocefalia en ratones de laboratorio con deleción genética de SOX9 del epitelio del plexo coroideo, y esto les llamó la atención. Después de una mayor investigación, se encontró que la pérdida de la función SOX9 condujo a un aumento anormal en la hiperpermeabilidad de la barrera sangre-LCR.
En el caso normal, el plexo coroideo restringe la entrada de moléculas en el torrente sanguíneo. el LCR libremente; la pérdida de la función SOX9 resultó en la entrada de trazadores fluorescentes en el tejido cerebral al pasar a través del plexo coroideo hacia el LCR. En ausencia de la función SOX9, hubo un aumento dramático en el nivel de proteína del LCR con una deposición anormal de proteínas transmitidas por la sangre en el LCR de ratones mutantes, que también es un fenómeno común que se observa en pacientes con hidrocefalia. Tal cambio en la composición del LCR afectó significativamente el desarrollo cerebral adecuado en ratones.
A través de la secuenciación de ARN, el equipo descubrió que SOX9 es necesario para la síntesis de colágeno IX en el epitelio del plexo coroideo. Usando un enfoque temporal de eliminación de genes en el útero, el equipo demostró que los ratones que carecían de colágeno IX mostraban una gran semejanza con el deterioro de la barrera sangre-LCR como se ve en los mutantes SOX9. La deficiencia de colágeno IX aumentó notablemente la vulnerabilidad de la membrana basal y, en consecuencia, perturbó la dinámica de microtúbulos polarizados necesaria para el mantenimiento de la polaridad epitelial apicobasal, así como las estructuras de unión estrecha. Estas uniones estrechas, que se encuentran entre las células epiteliales adyacentes, son críticas para restringir el paso no autorizado de moléculas a través del plexo coroideo.
El profesor Kwan explicó: «Los avances recientes en el campo sugirieron que una barrera de sangre y LCR anormalmente permeable es asociados con trastornos del neurodesarrollo, por ejemplo, hidrocefalia congénita y trastornos del espectro autista Para comprender cómo prevenir la ruptura de la barrera, o cómo reparar la barrera permeable, debemos aprender sobre los mecanismos reguladores detrás de la función de la barrera sangre-LCR. Las estrategias terapéuticas que apuntan a intervenir en la función de la barrera sangre-LCR o modificar los constituyentes del LCR representan enfoques prometedores para tratar los trastornos neurológicos y del neurodesarrollo Basándonos en lo que hemos aprendido en esta investigación, ahora estamos intentando aprovechar la función del plexo coroideo para aliviar Trastornos neurológicos relacionados con el LCR».
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El plexo coroideo: ¿un conducto para la inflamación prenatal? Más información: Keng Ioi Vong et al, La regulación dependiente de SOX9-COL9A3 de la polaridad epitelial del plexo coroideo gobierna la integridad de la barrera del líquido cefalorraquídeo, Actas de la Academia Nacional de Ciencias (2021). DOI: 10.1073/pnas.2009568118 Información de la revista: Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias
Proporcionado por la Universidad China de Hong Kong Cita: El estudio aporta una nueva dirección para tratamiento de enfermedades neurológicas (2021, 24 de febrero) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-02-neurological-diseases.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.