Estudio revela que las células madre neurales envejecen rápidamente
Clones de células madre neurales en cerebros de ratones jóvenes (verdes) y viejos (rojos). Crédito: Albina Ibrayeva/Bonaguidi Lab
En un nuevo estudio publicado en Cell Stem Cell, un equipo dirigido por el científico de células madre de la USC Michael Bonaguidi, Ph.D., demuestra que las células madre neurales las células madre del sistema nervioso funcionan rápidamente.
«Existe el envejecimiento cronológico y el envejecimiento biológico, y no son lo mismo», dijo Bonaguidi, profesor asistente de biología de células madre y medicina regenerativa, gerontología e ingeniería biomédica en la Escuela de Medicina Keck de la USC. . «Estamos interesados en el envejecimiento biológico de las células madre neurales, que son particularmente vulnerables a los estragos del tiempo. Esto tiene implicaciones para el deterioro cognitivo normal que la mayoría de nosotros experimentamos a medida que envejecemos, así como para la demencia, la enfermedad de Alzheimer , epilepsia y lesión cerebral».
En el estudio, la primera autora Albina Ibrayeva, Ph.D. candidata en el Laboratorio Bonaguidi en el Eli and Edythe Broad Center for Regenerative Medicine and Stem Cell Research en la USC, se unió a sus colegas para observar los cerebros de ratones jóvenes, de mediana edad y viejos.
Al rastrear individuos Células madre neurales, o NSC, en el transcurso de varios meses, identificaron «NSC a corto plazo» que se diferencian rápidamente en neuronas más especializadas y «NSC a largo plazo» que se dividen y replican continuamente para mantener una reserva continua de células madre. células con la capacidad de generar muchos tipos de células diferentes en el cerebro. Esta población clave de NSC a largo plazo se dividió con menos frecuencia y no logró mantener su número a medida que los ratones envejecían.
Luego, los científicos examinaron miles de genes en las NSC a largo plazo, que se dividían con menos frecuencia y tenían se deslizó en un estado inactivo conocido como quiescencia. La actividad génica de las NSC inactivas varió mucho en animales jóvenes frente a animales de mediana edad. Como era de esperar, hubo cambios en los genes que controlan cómo se dividen las NSC a largo plazo, además de generar nuevas neuronas y otras células cerebrales. Sorprendentemente, hubo muchos cambios importantes en la actividad de los genes relacionados con el envejecimiento biológico a edades más tempranas de lo previsto. Estos genes que favorecen el envejecimiento dificultan que las células reparen el daño en su ADN, regulen su actividad genética, controlen la inflamación y manejen otras tensiones.
Entre los genes que favorecen el envejecimiento, los científicos estaban más intrigados por Abl1, que formó el centro de una red de genes interrelacionados.
«Estábamos interesados en el gen Abl1, porque nadie ha estudiado su papel en la biología de las células madre neurales, ya sea en el desarrollo o en el envejecimiento», dijo Ibrayeva.
Usando un fármaco de quimioterapia aprobado por la FDA llamado imatinib, los científicos podrían inhibir fácilmente la actividad del gen Abl1. Los científicos administraron dosis de Imatinib a ratones mayores durante seis días. Después de que el fármaco bloqueó la actividad del gen Abl1, las NSC comenzaron a dividirse más y a proliferar en el hipocampo, la parte del cerebro responsable del aprendizaje y la memoria.
«Hemos tenido éxito en lograr que el tallo neural células se dividan más sin agotarse, y ese es el primer paso», dijo Bonaguidi. «El segundo paso será inducir a estas células madre a producir más neuronas. El tercer paso será demostrar que estas neuronas adicionales en realidad mejoran el aprendizaje y la memoria. Queda mucho trabajo por hacer, pero este estudio marca un progreso emocionante hacia nuestro objetivo de identificar la prescripción medicamentos que podrían rejuvenecer nuestros cerebros a medida que envejecemos».
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Los científicos identifican nuevas diferencias entre los sexos en los cambios relacionados con la edad en las células madre cerebrales Más información: Cell Stem Cell (2021). DOI: 10.1016/j.stem.2021.03.018 Información de la revista: Cell Stem Cell
Proporcionado por la Escuela de Medicina Keck de la USC Cita: Estudio revela células madre neurales age rapidly (2021, 12 de abril) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-04-reveals-neural-stem-cells-age.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.