Una nueva investigación allana el camino para el desarrollo de terapias que podrían ralentizar el Alzheimer
Crédito: CC0 Public Domain
Neurocientíficos e investigadores de células madre de la Universidad de Lund en Suecia han desarrollado un modelo de investigación que permite estudiar las neuronas del hipocampo humano, las células cerebrales principalmente afectadas por patología de la enfermedad de Alzheimer. El estudio ha sido publicado en Stem Cell Reports.
En la enfermedad de Alzheimer, el hipocampo, una estructura cerebral que regula la motivación, la emoción, el aprendizaje y la memoria, se ve gravemente afectado. Sin embargo, debido a la falta de disponibilidad de tejido del hipocampo, a menos que sea post-mortem, no es posible que los investigadores comprendan cuáles son los eventos primordiales que conducen a la disfunción celular y la subsiguiente lesión neuronal. Comprender qué vías celulares se alteran muy temprano en la enfermedad de Alzheimer permitiría el desarrollo de terapias que podrían ralentizar la enfermedad.
Investigadores en Lund lograron generar estructuras similares a tejido del hipocampo en 3-D a partir de células inducidas células madre pluripotentes (iPSC), llamadas esferoides hipocampales (HS). Los esferoides están enriquecidos en las llamadas neuronas granulares.
En la mayoría de las especies de vertebrados, incluidos los humanos, se generan nuevas neuronas granulares a lo largo de la vida a través de un proceso llamado neurogénesis y se cree que contribuyen a la formación de la memoria. El método desarrollado por los científicos permitirá aumentar la producción de neuronas del hipocampo para estudiar la neurogénesis humana y, lo que es más importante, examinar cómo las células del hipocampo humano, incluidas las neuronas granulares y la glía de soporte, pueden verse afectadas muy temprano en la enfermedad de Alzheimer y en los trastornos en los que el el hipocampo está lesionado.
«Al usar iPSC del paciente, podemos generar células cerebrales jóvenes y examinar los cambios patogénicos tempranos, y obtener información valiosa sobre el desarrollo y la progresión de las enfermedades cerebrales», explica Laurent Roybon, director de la Laboratorio de Células Madre para el Modelado de Enfermedades del SNC en la Universidad de Lund y uno de los investigadores detrás del estudio.
Comprensión de la patología específica del paciente
Los investigadores a También usó HS para examinar la disfunción celular en la enfermedad de Alzheimer y, más precisamente, cómo difería la patogénesis celular entre los individuos. Generaron HS de pacientes con sintomatología extrema, un paciente típico de Alzheimer con una mutación en el gen de la proteína precursora de amiloide y un individuo atípico con una mutación rara en el gen de la presenilina 1, y examinaron la patología celular.
«Curiosamente, descubrió que, a pesar de exhibir algunas características comunes importantes, las HS de los dos mutantes diferían en muchas otras características, lo que de alguna manera reflejaba la gravedad de sus síntomas», explica Yuriy Pomeshchik, autor principal del nuevo estudio.
Los esferoides del hipocampo pueden servir para múltiples propósitos
El trabajo desarrollado en el laboratorio del Dr. Roybon abre nuevas posibilidades, ya que sirve para múltiples propósitos:
«Los HS pueden usarse para comprender cómo las células del hipocampo generan y madurar con el tiempo. También se pueden usar para examinar si la neurogénesis se ve afectada en los HS generados a partir de pacientes con lesión del hipocampo en comparación con los individuos de control. El análisis de los HS puede revelar qué disfunciones celulares Las unciones tienen lugar en etapas tempranas de la enfermedad, y si son idénticas o diferentes entre pacientes portadores de formas familiares o idiopáticas. Los HS podrían aprovecharse para desarrollar tratamientos adaptados a subgrupos de pacientes, así como para comprender por qué algunos tratamientos pueden o no ser beneficiosos para ellos. En última instancia, los HS podrían permitir examinar la efectividad de un tratamiento putativo antes de administrarlo, además de usarse como una forma de subagrupar a los individuos para ensayos clínicos y reclutar respondedores putativos. Creemos que los HS serán una herramienta importante para desarrollar terapias y proporcionar a los pacientes el mejor tratamiento posible», dice Laurent Roybon.
«Empleamos HS para examinar el efecto de un gen llamado NeuroD1, que hemos estado estudiando extensamente durante años. La expresión de NeuroD1 mediada por virus fue suficiente para aumentar el nivel de genes sinápticos, cuyos niveles se ven afectados en la enfermedad de Alzheimer. Mejorar la transmisión sináptica será clave para resolver el deterioro cognitivo en la enfermedad de Alzheimer», dice Yuriy Pomeshchik.
«Continuaremos con nuestros esfuerzos para generar esferoides de pacientes diagnosticados con enfermedades neurodegenerativas y utilizarlos para obtener información sobre disfunción celular para señalar objetivos relevantes y específicos de la enfermedad para la intervención terapéutica. También presionaremos para llevar la terapia génica NeuroD1 a ensayos clínicos», concluye Laurent Roybon.
Usando una metodología similar, los investigadores también generaron esferoides del mesencéfalo que contenían neuronas dopaminérgicas para identificar disfunciones metabólicas tempranas en las células de la enfermedad de Parkinson.
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Nuevas neuronas se forman en el cerebro hasta la décima década de la vida, incluso en personas con Alzheimer Más información: Yuriy Pomeshchik et al. Human iPSC-Derived Hippocampal Sferoides: An Herramienta para estratificar fenotipos celulares específicos del paciente con enfermedad de Alzheimer y terapias en desarrollo, Stem Cell Reports (2020). DOI: 10.1016/j.stemcr.2020.06.001 Información de la revista: Stem Cell Reports
proporcionado Cita de la Universidad de Lund: Una nueva investigación allana el camino para el desarrollo de terapias que podrían ralentizar el Alzheimer (29 de junio de 2020) consultado el 31 de agosto de 2022 en https://medicalxpress.com/news/2020-06-paves -terapias-alzheimer.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.