Injertos de células cerebrales individualizadas revierten los síntomas de Parkinson en monos
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Injertar neuronas cultivadas a partir de células propias de monos en sus cerebros alivió el movimiento debilitante y los síntomas de depresión asociados con la enfermedad de Parkinson, investigadores de la Universidad de Wisconsin- Madison informó hoy.
En un estudio publicado en la revista Nature Medicine, el equipo de la Universidad de Washington describe su éxito con neuronas creadas a partir de células madre pluripotentes inducidas del propio cuerpo de los monos. Este enfoque evitó complicaciones con los sistemas inmunológicos de los primates y da un paso importante hacia un tratamiento para millones de pacientes humanos con Parkinson.
«Este resultado en los primates es extremadamente poderoso, particularmente para trasladar nuestros descubrimientos a la clínica, » dice el neurocientífico de UW-Madison Su-Chun Zhang, cuyo laboratorio del Centro Waisman hizo crecer las células cerebrales.
La enfermedad de Parkinson daña las neuronas en el cerebro que producen dopamina, una sustancia química cerebral que transmite señales entre las células nerviosas. Las señales interrumpidas dificultan progresivamente la coordinación de los músculos incluso para movimientos simples y provocan rigidez, lentitud y temblores, que son los síntomas característicos de la enfermedad. Los pacientes, especialmente aquellos en las primeras etapas de la enfermedad de Parkinson, generalmente se tratan con medicamentos como L-DOPA para aumentar la producción de dopamina.
«Esos medicamentos funcionan bien para muchos pacientes, pero el efecto no dura», dice Marina Emborg. , un investigador de Parkinson en el Centro Nacional de Investigación de Primates de Wisconsin de UW-Madison. «Eventualmente, a medida que la enfermedad avanza y sus síntomas motores empeoran, vuelven a no tener suficiente dopamina y aparecen los efectos secundarios de los medicamentos».
Los científicos han intentado con cierto éxito tratar la etapa posterior Parkinson en pacientes mediante la implantación de células de tejido fetal, pero la investigación y los resultados se vieron limitados por la disponibilidad de células útiles y la interferencia del sistema inmunitario de los pacientes. El laboratorio de Zhang ha pasado años aprendiendo cómo convertir las células de un donante de un paciente en un estado de célula madre, en el que tienen el poder de convertirse en casi cualquier tipo de célula del cuerpo y luego redirigir ese desarrollo para crear neuronas.
«La idea es muy simple», dice Zhang. «Cuando tienes células madre, puedes generar el tipo correcto de células diana de manera consistente. Y cuando provienen de la persona en la que deseas injertarlas, el cuerpo las reconoce y las acoge como propias».
La aplicación fue menos simple. Con más de una década de trabajo, el nuevo estudio comenzó en serio con una docena de monos rhesus hace varios años. Se administró una neurotoxina, una práctica común para inducir daños similares al Parkinson para la investigación, y el laboratorio de Emborg evaluó a los monos mensualmente para evaluar la progresión de los síntomas.
«Evaluamos mediante observación y pruebas clínicas cómo caminan los animales, cómo agarran pedazos de comida, cómo interactúan con las personas y también con imágenes PET medimos la producción de dopamina», dice Emborg. (PET es tomografía por emisión de positrones, un tipo de imagen médica). «Queríamos síntomas que se asemejaran a una etapa madura de la enfermedad».
Guiado por IRM en tiempo real que se puede usar durante los procedimientos y fue desarrollado en UW-Madison por el ingeniero biomédico Walter Block durante el curso del estudio de Parkinson, los investigadores inyectaron millones de neuronas productoras de dopamina y células de apoyo en el cerebro de cada mono en un área llamada cuerpo estriado, que carece de dopamina como consecuencia de la efectos devastadores del Parkinson en las neuronas.
La mitad de los monos recibieron un injerto hecho de sus propias células madre pluripotentes inducidas (llamado trasplante autólogo). La mitad recibió células de otros monos (un trasplante alogénico). Y eso hizo toda la diferencia.
En seis meses, los monos que recibieron injertos de sus propias células estaban logrando mejoras significativas. En un año, sus niveles de dopamina se duplicaron y triplicaron.
«Los animales autólogos comenzaron a moverse más», dice Emborg. «Donde antes necesitaban agarrarse a la jaula para ponerse de pie, comenzaron a moverse con mucha más fluidez y agarrar comida mucho más rápido y más fácilmente».
Los monos que recibieron células alogénicas no mostraron un aumento tan duradero en la dopamina o una mejoría. en fuerza muscular o control, y las diferencias físicas en los cerebros eran marcadas. Los axones, las extensiones de las células nerviosas que se extienden para llevar los impulsos eléctricos a otras células de los injertos autólogos, eran largos y estaban entremezclados con el tejido circundante.
«Podían crecer libremente y extenderse lejos dentro del cuerpo estriado», dice Yunlong Tao, científico del laboratorio de Zhang y primer autor del estudio. «En los monos alogénicos, donde los injertos son tratados como células extrañas por el sistema inmunitario, son atacados para detener la propagación de los axones».
Las conexiones que faltan dejan el injerto alogénico separado del resto. del cerebro, negándoles la oportunidad de renovar los contactos con sistemas más allá del control muscular.
«Aunque el Parkinson generalmente se clasifica como un trastorno del movimiento, la ansiedad y la depresión también son típicas», dice Emborg. «En los animales autólogos, vimos la extensión de los axones del injerto en áreas que tienen que ver con lo que se llama el cerebro emocional».
Síntomas que se asemejan a la depresión y la ansiedad. después de que crecieran los injertos autólogos. Los síntomas de los monos alogénicos permanecieron sin cambios o empeoraron.
Los resultados son lo suficientemente prometedores como para que Zhang espere comenzar pronto a trabajar en aplicaciones para pacientes humanos. En particular, dice Zhang, el trabajo que Tao hizo en el nuevo estudio para ayudar a medir la relación entre la mejora de los síntomas, el tamaño del injerto y la producción de dopamina resultante les brinda a los investigadores una herramienta predictiva para desarrollar injertos humanos efectivos.
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Las células madre pueden reparar los circuitos dañados por el Parkinson en cerebros de ratones Más información: La terapia de trasplante autólogo alivia los comportamientos motores y depresivos en monos parkinsonianos, Nature Medicine (2021). DOI: 10.1038/s41591-021-01257-1 , dx.doi.org/10.1038/s41591-021-01257-1 Información de la revista: Nature Medicine
Proporcionado por la Universidad de Wisconsin-Madison Cita: Injertos de células cerebrales individualizados revierten los síntomas de Parkinson en monos (1 de marzo de 2021) consultado el 30 de agosto de 2022 en https://medicalxpress.com/news/2021-03-individualized-brain-cell-grafts -reverse.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.