La proteína plasmática del cordón humano aumenta la función cognitiva en ratones mayores
© BRYAN SATALINOInyectar una proteína derivada del plasma del cordón umbilical humano (inhibidor tisular de metaloproteinasas 2 (TIMP2)) en ratones envejecidos condujo a mejoras en los roedores’ aprendizaje, la memoria y la plasticidad sináptica, informaron los investigadores hoy (19 de abril) en Nature.
“Siguiendo nuestras observaciones anteriores de que el plasma de ratón joven puede mejorar funcionalmente el comportamiento [de ratones viejos], este estudio ahora muestra que la sangre humana en realidad puede tener factores similares” Tony Wyss-Coray, coautor de la Escuela de Medicina de la Universidad de Stanford en Palo Alto, California, le dijo a The Scientist.
Los autores «hicieron un esfuerzo adicional para demostrar que esta proteína, TIMP2, de hecho, está enriquecido en plasma de cordón umbilical, pero también que es un factor sistémico que se encuentra en ratones jóvenes y luego disminuye en ratones con el envejecimiento,” dijo Greg Valdez del Instituto de Investigación Virginia Tech Carilion en Roanoke, quien no participó en el trabajo. «Y luego hicieron una serie de…
Wyss-Coray y sus colegas inyectaron plasma humano de cordones umbilicales, adultos jóvenes y adultos mayores por vía intravenosa en ratones mayores inmunodeficientes que mostraron neurogénesis reducida, plasticidad sináptica y función cognitiva. Los animales que recibieron plasma de cordón experimentaron aumentos en la expresión de genes relacionados con la memoria y la plasticidad en el hipocampo, así como en la activación de las células del hipocampo. Los ratones tratados con plasma de cordón también mostraron una mayor plasticidad sináptica y se desempeñaron mejor en tareas conductuales que miden el aprendizaje y la memoria que los ratones de control.
El equipo luego analizó los cambios de proteínas en el cordón umbilical humano, el plasma de adultos jóvenes y adultos mayores. , así como en plasma de ratones de diferentes edades, identificándose TIMP2 como candidato a factor promotor de plasticidad. TIMP2 está elevado en el cordón humano y en el plasma de ratones jóvenes, y sus niveles disminuyen a medida que los ratones envejecen, tanto en el plasma como en las células del hipocampo.
A continuación, el equipo inyectó TIMP2 radiomarcado a ratones de mayor edad de tipo salvaje, que luego detectaron en los cerebros de los animales. Las inyecciones de TIMP2 recombinante en ratones mayores aumentaron la plasticidad sináptica en el hipocampo y mejoraron el aprendizaje y la memoria, informaron los investigadores.
Cuando inyectaron a ratones jóvenes anticuerpos anti-TIMP2 para neutralizar la proteína endógena, el rendimiento de los animales en una tarea de memoria espacial se deterioró. El tratamiento de cortes de cerebro de ratones jóvenes con anticuerpos anti-TIMP2 también condujo a una disminución en la plasticidad sináptica, mostró el equipo. Finalmente, la inyección de plasma de cordón umbilical humano sin TIMP2 en ratones inmunodeficientes no condujo a mejoras en la función cognitiva, lo que sugiere que los beneficios del plasma de cordón dependen de la presencia de TIMP2.
Esto es emocionante, dijo Roberta Díaz. Brinton de la Universidad del Sur de California y la Universidad de Arizona, que no participó en el trabajo. Brinton dijo que una pregunta abierta es si solo una proteína es responsable de los beneficios cognitivos.
Seguimos creyendo que hay múltiples factores responsables de los efectos, pero nos sorprendió ver cuán prominente es el efecto TIMP2. tenía, le dijo Wyss-Coray a The Scientist. Su grupo planea investigar si otras proteínas están involucradas, así como también cómo TIMP2 ejerce su influencia. En el futuro, el equipo espera evaluar si TIMP2 podría convertirse en un agente terapéutico.
Parece tener efectos favorables a la plasticidad en estos ratones envejecidos, lo cual es excelente. Obviamente, esto es de gran interés para la población que envejece, dijo Brinton. Pero antes de que este trabajo se traslade a los humanos, advirtió, se deben realizar muchos análisis de seguridad y exposición.
Valdez dijo que el potencial terapéutico podría extenderse más allá de TIMP2 a factores endógenos que causan niveles de la proteína para disminuir con el envejecimiento. Si podemos entender las razones subyacentes por las que se reduce, tal vez podamos idear formas de prevenir esa reducción natural, para retrasar el deterioro cognitivo relacionado con la edad, dijo. Esa será una intervención mucho mejor porque en realidad está trabajando con la proteína endógena, en lugar de tener que administrar [TIMP2] y lidiar con los efectos secundarios de demasiado o muy poco.
JM Castellano et al. ., Las proteínas plasmáticas del cordón umbilical humano revitalizan la función del hipocampo en ratones de edad avanzada, Nature, doi:10.1038/nature22067, 2017.
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