Descubierto un nuevo marcador de células madre neurales humanas adultas
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El hipocampo, el centro de aprendizaje y memoria de los mamíferos, tiene una notable capacidad para generar nuevas neuronas a lo largo de la vida. Las neuronas recién nacidas son producidas por células madre neurales (NSC) y son cruciales para formar los circuitos neuronales necesarios para el aprendizaje y la memoria, y el control del estado de ánimo. Durante el envejecimiento, la cantidad de NSC disminuye, lo que conduce a una disminución de la neurogénesis y al deterioro cognitivo, la ansiedad y la depresión asociados con la edad. Por lo tanto, identificar la maquinaria molecular central responsable de la preservación de NSC es de fundamental importancia si vamos a utilizar la neurogénesis para detener o revertir la patología relacionada con la edad del hipocampo.
Si bien hay un número cada vez mayor de herramientas disponibles para estudiar las NSC y la neurogénesis en modelos de ratón, uno de los principales obstáculos en la exploración de este proceso biológico fundamental en el cerebro humano es la falta de marcadores de NSC específicos que se puedan analizar con imágenes avanzadas e in vivo. . Un equipo de investigadores dirigido por la Dra. Mirjana Maleti-Savati, profesora asociada del Baylor College of Medicine e investigadora del Instituto de Investigación Neurológica Jan and Dan Duncan del Texas Children’s Hospital, y el Dr. Louis Manganas, profesor asociado de la Stony Brook University, decidió abordar este problema de una manera bastante inusual. Razonaron que si podían encontrar proteínas que están presentes en la superficie de las NSC, eventualmente podrían crear agentes para «ver» las NSC en el cerebro humano.
«El objetivo final de nuestra investigación es mantener neurogénesis a lo largo de la vida al mismo nivel que en los cerebros jóvenes, para prevenir el declive de nuestras capacidades cognitivas y reducir la tendencia a sufrir trastornos del estado de ánimo como la depresión a medida que envejecemos. este elusivo, pero fundamental proceso en humanos. Sin embargo, no tenemos las herramientas para estudiar este proceso en humanos vivos y todo el conocimiento que hemos recopilado hasta ahora proviene de análisis de los cerebros post mortem. Y no podemos desarrollar herramientas para detectar este proceso. en las personas porque los marcadores NSC existentes están presentes dentro de las células y son inalcanzables para la visualización in vivo», dijo Maleti-Savati. «Entonces, en colaboración con nuestros colegas de Nueva York y España, emprendimos este estudio para encontrar marcadores de superficie y luego desarrollar herramientas como ligandos para la tomografía por emisión de positrones (PET) para visualizarlos usando imágenes cerebrales in vivo en tiempo real avanzadas».
Por lo general, los anticuerpos se fabrican contra antígenos conocidos, pero el equipo se dispuso a generar anticuerpos para proteínas objetivo desconocidas, lo que hizo que su misión fuera bastante desafiante. Resolvieron este problema basándose en un antiguo método de generación de anticuerpos mediante la inyección de ratones con preparaciones de células completas o membranas. Esto resultó en 1648 clones, de los cuales 39 reaccionaron con NSC. Tras un examen más detenido, un candidato potencial etiquetó con más fuerza a los NSC. El análisis espectrométrico de masas del tejido del hipocampo humano identificó la proteína diana como la Proteína de Señal 1 Abundante en el Cerebro (BASP-1), que anteriormente se demostró que estaba presente en las neuronas del cerebro del ratón pero no en las NSC. Curiosamente, el anticuerpo específico que reconoce BASP-1 en las NSC no marcó las neuronas ni ninguna otra célula aparte de las NSC, lo que indica que podría usarse para visualizar estas células en el cerebro de mamíferos vivos.
«Usar nuestro nuevo anticuerpo, descubrimos que BASP-1 está restringido a NSC en nichos neurogénicos en los cerebros de mamíferos, incluidos los humanos, durante el desarrollo en el útero y después del nacimiento. Por lo tanto, nuestro trabajo identificó la proteína BASP-1 unida a la membrana como un posible biomarcador de NSC eso nos permitiría examinar los mecanismos de la neurogénesis humana adulta, así como explorar su papel en el proceso», concluyó Maleti-Savati.
Con este biomarcador recién descubierto, los científicos pueden comprender mejor la relevancia y la intrincada mecanismos de neurogénesis, que pueden conducir a nuevos enfoques terapéuticos futuros para tratar y controlar los trastornos neurológicos y neuropsiquiátricos asociados con la neurogénesis disminuida. El estudio fue publicado en la revista Scientific Reports.
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Los científicos descubren cómo el estrés crónico causa daño cerebral Más información: Louis N. Manganas et al, BASP1 etiqueta las células madre neurales en los nichos neurogénicos del cerebro de los mamíferos, Scientific Reports ( 2021). DOI: 10.1038/s41598-021-85129-1 Información de la revista: Scientific Reports
Proporcionado por Texas Children’s Hospital Cita: Un marcador novedoso de células madre neurales humanas adultas descubierto (2021, 24 de marzo) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-03-marker-adult-human-neural-stem.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.