Las neuronas añadidas se integran funcionalmente en los circuitos cerebrales de los ratones
FLICKR, INSTITUTO NACIONAL DE SALUD INFANTIL Y DESARROLLO HUMANO Las neuronas embrionarias trasplantadas pueden conectarse adecuadamente a la corteza visual desarrollada de los ratones adultos y mejorar la apariencia de los animales’ sensibilidades a las señales visuales a lo largo del tiempo, informaron los científicos hoy (26 de octubre) en Nature. Al demostrar que las neuronas agregadas pueden volverse completamente funcionales en circuitos que normalmente no se reconectan en la edad adulta, los resultados del equipo sugieren que el cerebro puede ser más plástico de lo que se pensaba anteriormente.
“Por primera vez, los autores muestran que podemos visualizar y analizar in vivo la maduración y la integración de las neuronas injertadas a nivel de células individuales” dijo la neurocientífica Afsaneh Gaillard del Instituto Nacional Francés de Salud e Investigación Médica (INSERM) y la Universidad de Poitiers, Francia, quien no participó en la investigación.
Magdalena Götz de la Universidad Ludwig-Maximilians y el Instituto de Investigación de Células Madre en el Centro Helmholtz en Munich, Alemania, inicialmente quería…
Los investigadores extirparon neuronas en una capa superior de la corteza visual de la región del cerebro de ratones adultos donde la conectividad y la función son particularmente bien entendido y trasplantado en neuronas de la corteza embrionaria. Luego, usando microscopía de dos fotones, rastrearon el desarrollo de las neuronas trasplantadas a lo largo del tiempo. Los científicos observaron cómo las neuronas trasplantadas se transformaban en neuronas piramidales adultas en el transcurso de un mes, siguiendo los mismos patrones de poda observados previamente durante el desarrollo cerebral normal.
El equipo también examinó el conectoma de las neuronas recién añadidas mediante determinar qué regiones del cerebro proyectaron neuronas a los trasplantes y medir cuantitativamente la fuerza de conectividad (la proporción de neuronas nuevas a neuronas que se conectaron a los trasplantes de un área cerebral determinada). Cuando los investigadores compararon las fortalezas de conectividad de las neuronas equivalentes no trasplantadas en los controles con las de las neuronas trasplantadas, encontraron que eran similares, lo que sugiere que los trasplantes no solo tenían la forma correcta, sino también los enlaces funcionales correctos con otras partes. del cerebro sin conectarse al conjunto equivocado de neuronas. Los pocos casos en los que las neuronas hicieron conexiones incorrectas podrían haberse evitado mediante el uso de un conjunto más específico de neuronas visuales para el trasplante, sugirió Gaillard.
En general, el análisis detallado de la conectividad de las células implantadas es un paso adelante. en una larga cadena de estudios que analizan el trasplante neuronal después de una lesión cerebral, dijo el neurobiólogo Anders Bjrklund de la Universidad de Lund en Suecia, que no participó en el estudio.
Animados por sus hallazgos de conectividad, Gtz y su colaborador Mark Hbener del Instituto Max Planck de Neurobiología estudió las funciones de las neuronas recién integradas. Descubrieron que las neuronas trasplantadas reaccionaron a los estímulos visuales a los que los animales estaban expuestos, como patrones de rayas, y nueve semanas después del trasplante, las células respondieron consistentemente con más fuerza a orientaciones de rayas particulares que otras, tal como lo hacen normalmente las neuronas desarrolladas. Esto sugiere que las funciones de las neuronas se ajustaron con el tiempo, informaron los investigadores.
Ahora que los científicos han demostrado que las neuronas embrionarias trasplantadas pueden integrarse en los circuitos del cerebro adulto, planean volver a la pregunta de si otros tipos de células cerebrales, como sus neuronas reprogramadas directas, pueden lograr la misma hazaña. Gaillard dijo que le gustaría ver los hallazgos confirmados en neuronas derivadas de células madre humanas o en animales con cerebros más grandes, donde las neuronas tienen que viajar más lejos para hacer conexiones.
Bjrklund señaló que la forma en que las neuronas trasplantadas se integran en Queda por entender los circuitos de adultos.
El objetivo final es trasplantar neuronas en personas. Con ese fin, el grupo de Gtzs está investigando actualmente si las neuronas trasplantadas pueden reparar lesiones más graves, como un accidente cerebrovascular o una lesión cerebral traumática.
Una vez que las neuronas mueren, no existe, por el momento, una terapia real para hacer que estas las neuronas vuelven, dijo Gtz a The Scientist. Seguramente, en algún momento en el futuro, estos enfoques se utilizarán en la clínica.
S. Falkner et al., Las neuronas embrionarias trasplantadas se integran en circuitos neocorticales adultos, Nature doi:10.1038/nature20113, 2016.
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