Creación de nuevas neuronas espinales
Una nueva neurona reprogramada a partir de astrocitos de la médula espinalZHIDA SULa médula espinal no puede producir nuevas neuronas durante la edad adulta, por lo que si su suministro es destruido por una enfermedad o lesión, la pérdida es permanente. Pero Zhida Su y sus colegas del Centro Médico Southwestern de la Universidad de Texas han encontrado una manera de resolver potencialmente este problema, al menos en ratones.
Los investigadores han desarrollado un método de dos pasos para transformar astrocitos: estrella Células de apoyo en forma de cilíndrico en el sistema nervioso, en neuronas, todas en los cuerpos de roedores vivos. Aunque aún no han demostrado que estas nuevas neuronas realmente funcionen, «existe un gran potencial para la terapia»; dijo Chun-Li Zhang, quien dirigió el estudio. «La médula espinal es una de las regiones del sistema nervioso central donde podemos tener un impacto más directo».
El estudio, publicado hoy (25 de febrero) en Nature Communications, es el último de una serie de intentos de…
En 2012, Benedikt Berninger de la Universidad Ludwig-Maximillians de Múnich demostró que los pericitos, un tipo de célula cerebral, también podían convertirse en neuronas. Y el año pasado, Olof Torper de la Universidad de Lund creó neuronas a partir de astroctyes en el cerebro de ratones vivos, lo que generó esperanzas de que estas transformaciones pudieran realizarse sin necesidad de trasplantes invasivos.
Para el presente estudio, el equipo de Sus quería ver si podía hacer lo mismo en la médula espinal, que está poblada por células que son sutilmente diferentes a las del cerebro. Los astrocitos son un buen objetivo porque son responsables de producir cicatrices después de las lesiones de la médula espinal. La cicatriz protege a las neuronas supervivientes, pero también secreta moléculas que impiden el crecimiento de estas células.
El equipo usó virus para introducir varios posibles genes de reprogramación en los astrocitos y descubrió que solo uno, SOX2, fue suficiente para convertir estas células en precursores neuronales llamados neuroblastos. La técnica funcionó tanto en cultivos celulares como en los cuerpos de ratones vivos que habían sufrido lesiones graves en la médula espinal, según descubrieron los investigadores.
Algunos de estos neuroblastos llegaron a producir neuronas maduras. Su equipo logró duplicar la producción de estas células utilizando ácido valproico y demostró que las células recién llegadas formaban conexiones con las neuronas motoras existentes.
El proceso de dos pasos tarda al menos cuatro semanas en completarse, por lo que es mucho más más lento que otros enfoques que han convertido a los astrocitos directamente en neuronas. Sin embargo, tales conversiones directas solo generan una neurona por cada astrocito. Los neuroblastos pueden dividirse repetidamente para formar neuronas. Por cada [célula] reprogramada, tal vez se podría generar más de una nueva neurona, escribió Berninger en un correo electrónico a The Scientist. Pero esto no se ha demostrado formalmente.
Torper estuvo de acuerdo. En un correo electrónico, dijo que el equipo necesita mostrar alguna forma de recuperación funcional en los ratones. Agregó: También sería interesante tener una comprensión más profunda de qué tipo de neuronas se están formando y qué tan bien se corresponden con las células que mueren en SCI [lesión de la médula espinal].
La técnica aún es ineficiente. Solo del 3 al 6 por ciento de los astrocitos en los sitios de inyección se convirtieron en neuroblastos, lo que no es suficiente para mejorar la salud de los roedores, ni para investigar adecuadamente las células con electrodos para ver si son realmente funcionales.
Es solo una prueba de principio, dijo Zhang. Obtuvimos algunas celdas, pero no obteníamos el número que realmente queríamos para reparar. Estamos trabajando a toda máquina para aumentar la eficiencia. Luego podemos hacer grabaciones para ver si tienen propiedades eléctricas.
Mientras tanto, Wernig expresó dudas sobre los métodos de los equipos. Señaló que Sox2 normalmente se expresa en precursores neuronales y, de hecho, evita que se conviertan en neuronas. No tiene ningún sentido que este factor deba inducir neuronas, dijo.
Zhang reconoció que SOX2 se encuentra en los astrocitos espinales, pero en niveles bajos. Dijo que sospecha que elevar estos niveles por encima de cierto umbral es el desencadenante que reprograma las células.
Z. Su et al., Conversión in vivo de astrocitos en neuronas en la médula espinal adulta lesionada, Nature Communications, doi:10.1038/ncomms4338, 2014.
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