Estudio revela el viaje de las células inmunitarias en el pez cebra en desarrollo
Un modelo que muestra cómo los precursores microgliales colonizan la retina del pez cebra en desarrollo. Como puede verse, los precursores microgliales usan los vasos sanguíneos para ingresar a la copa óptica y luego se dispersan a las áreas que experimentan neurogénesis. Crédito: OIST
La microglía, las células inmunitarias del cerebro, forman la primera línea de defensa contra las enfermedades neurodegenerativas y las lesiones cerebrales traumáticas. Mantienen la homeostasis del cerebro, la condición estable necesaria para la supervivencia, actuando como pequeñas aspiradoras que se concentran en las áreas dañadas, eliminan las células cerebrales muertas, infectadas o lesionadas y limpian las sinapsis innecesarias. Sin embargo, la microglía no se origina en el cerebro, sino que su forma precursora viaja allí durante el desarrollo desde su lugar de origen, otra sección del embrión llamada mesodermo periférico. Muchas preguntas en torno a este proceso, como por ejemplo, cómo encuentran su camino los precursores microgliales, están actualmente sin respuesta. Y, dada la importancia de estas células para la homeostasis del cerebro en todos los animales, incluidos los humanos, responder a estas preguntas podría tener una gran cantidad de beneficios para la salud.
«La microglía se ha implicado en varias enfermedades neurobiológicas como el Alzheimer. Revelar cómo funcionan podría arrojar luz sobre estas enfermedades», afirmó el profesor Ichiro Masai, director de la Unidad de Neurobiología del Desarrollo en la Universidad de Graduados del Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa ( OIST). «La microglía se encuentra en todo el cerebro, pero nuestro artículo más reciente analiza cómo colonizan la retina, el tejido neural del ojo, que es una de las primeras regiones del cerebro en albergar estas células».
Reportaje en eLife , Prof. Masai y ex OIST Ph.D. El estudiante Dr. Nishtha Ranawat reveló que, para colonizar con éxito la retina, la microglía requiere que se hayan producido dos procesos: los vasos sanguíneos deben haberse formado dentro del ojo y la neurogénesis, el proceso de formación de neuronas, debe haber comenzado dentro de la retina.
Para descubrir estos requisitos, los investigadores tomaron imágenes de peces cebra embrionarios transparentes desde 24 horas después de la fertilización hasta 60 horas después de la fertilización. Marcaron los precursores de la microglía con fluorescencia, lo que permitió su seguimiento. Desde su lugar original, estos precursores viajaron primero a la yema y comenzaron a migrar hacia las diversas regiones del cerebro desde allí.
Imágenes de la retina de un pez cebra de 30 horas después de la fertilización (hpf) a 48 hpf. Los precursores microgliales están marcados con fluorescencia púrpura, mientras que la retina del pez cebra en desarrollo es verde. La imagen superior derecha muestra, alrededor de 30 hpf, los primeros precursores microgliales que ingresan al ojo a través de los vasos sanguíneos. La imagen inferior derecha muestra, entre 42 y 48 hpf, los precursores microgliales colonizando el resto de la retina a través de áreas en neurogénesis. Crédito: OIST
«El cerebro en desarrollo es un tejido muy compacto», explicó el profesor Masai. «Es difícil imaginar cómo la microglía ingresa y se mueve por el interior. Pero descubrimos que usan los vasos sanguíneos como vías para ingresar al ojo».
Sin embargo, el viaje no termina ahí. Una vez que las microglías llegan a la entrada de la retina, quedan asociadas a los vasos sanguíneos entre la retina y el cristalino hasta que comienza otro proceso de neurogénesis. La neurogénesis es el proceso de formación de neuronas. Los investigadores encontraron que la microglía solo podía infiltrarse en áreas de la retina donde estaba ocurriendo la neurogénesis. Alrededor de 60 horas después de la fertilización, la microglía estaba en su lugar, esparcida por toda la retina.
Para determinar aún más que los vasos sanguíneos y la neurogénesis eran componentes importantes para la migración de la microglía, los investigadores obstaculizaron, en un experimento, la se formen vasos sanguíneos y, en otro experimento, se produzca la neurogénesis. En ambos casos, la microglía no pudo ingresar a la retina.
«Este estudio destaca la dependencia de la microglía de los vasos sanguíneos de la retina en desarrollo y su preferencia por las neuronas en proceso de diferenciación», dijo el Dr. Ranawat, autor principal. de este estudio y ahora becario postdoctoral en el Instituto Neurológico Burke en los EE. UU. «En el futuro, este conocimiento podría conducir a terapias específicas con células madre de microglía para enfermedades neurodegenerativas. El siguiente paso es encontrar la molécula que dicta la interacción entre la microglía y los vasos sanguíneos y las neuronas».
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El descubrimiento de un nuevo papel para las células inmunitarias del cerebro podría tener implicaciones para el Alzheimer Más información: Nishtha Ranawat, Ichiro Masai, Mecanismos subyacentes a la colonización microglial de la retina neural en desarrollo en el pez cebra, eLife ( 2021). DOI: 10.7554/eLife.70550 Información de la revista: eLife
Proporcionado por el Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa Cita: Un estudio revela el viaje de las células inmunitarias en el desarrollo del pez cebra (2021) , 7 de diciembre) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-12-journey-immune-cells-zebrafish-revealed.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.