Una sola proteína hace que las células cerebrales maduras regeneren varios tipos de células

Las células similares a tallo (rojas) se generan a partir de astrocitos cerebrales adultos. Crédito: UTSouthwestern Medical Center

Una sola proteína puede revertir el reloj de desarrollo en las células cerebrales adultas llamadas astrocitos, transformándolas en células similares a células madre que producen neuronas y otros tipos de células, informan investigadores de UT Southwestern en un estudio de PNAS. Los hallazgos podrían conducir algún día a una forma de regenerar el tejido cerebral después de una enfermedad o lesión.

«Estamos demostrando que es posible reprogramar el destino de este subconjunto de células cerebrales, dándoles el potencial para reconstruir el cerebro dañado», dijo el líder del estudio y coautor correspondiente, Chun-Li Zhang, Ph. D., Profesor de Biología Molecular e Investigador en el Peter O’Donnell Jr. Brain Institute.

Durante el desarrollo, las células madre de los mamíferos proliferan fácilmente para producir neuronas en todo el cerebro y células llamadas glía que ayudan a mantenerlas. Glia ayuda a mantener una función cerebral óptima al realizar trabajos esenciales como limpiar los desechos y aislar las fibras nerviosas. Sin embargo, el cerebro maduro pierde en gran medida esa capacidad de células madre. Solo quedan dos pequeñas zonas regenerativas, o nichos, en el cerebro adulto, explicó el Dr. Zhang, lo que lo deja con una capacidad extremadamente limitada para curarse a sí mismo después de una lesión o enfermedad.

Investigaciones recientes han sugerido que la glía puede activarse para producir neuronas en algunos modelos de lesión cerebral o después de la manipulación genética. Aunque estos hallazgos son prometedores, la regeneración de tejido cerebral sano requerirá la producción de múltiples tipos de células, en lugar de solo neuronas, dijo el Dr. Zhang.

Al buscar una manera de estimular esta regeneración «multipotente», el Dr. Zhang y sus colegas utilizaron una técnica de ingeniería genética en cerebros de ratones adultos para inducir a los astrocitos, un subconjunto de la glía, a producir diferentes factores de transcripción, proteínas fundamentales para controlar la identidad celular. Estos experimentos mostraron que una sola proteína del factor de transcripción conocida como DLX2 parecía reprogramar los astrocitos en células neurales similares a las del tallo capaces de producir neuronas y múltiples subtipos de células gliales.

Los investigadores confirmaron estos hallazgos usando una técnica llamada linaje rastreo, en el que siguieron la progenie de los astrocitos alterados a medida que se multiplicaban, así como el análisis de marcadores que mostró que estas nuevas células tenían las identidades esperadas de neuronas o glía. Trabajando con el equipo del coautor correspondiente Gary Hon, Ph.D., Profesor Asistente de Obstetricia y Ginecología y en el Centro de Ciencias de Biología Reproductiva Cecil H. e Ida Green y el Departamento de Bioinformática de Lyda Hill, el análisis de la expresión génica global mostró que incitar a los astrocitos a producir DLX2 parecía reprogramarlos en células similares a las madres con características tanto de células cerebrales inmaduras que se encuentran antes en el desarrollo como de células que se encuentran en los nichos regenerativos del cerebro adulto.

Dr. Zhang y sus colegas sugieren que DLX2 algún día podría usarse como una herramienta para tratar lesiones cerebrales traumáticas, accidentes cerebrovasculares y afecciones degenerativas como la enfermedad de Huntington. Los investigadores del laboratorio de Zhang planean estudiar este enfoque en modelos animales.

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Poner una proteína a toda marcha para curar lesiones de la médula espinal Más información: Yunjia Zhang et al, Un solo factor provoca la reprogramación multilinaje de astrocitos en el cuerpo estriado de ratones adultos, Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias (2022). DOI: 10.1073/pnas.2107339119 Información de la revista: Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias

Proporcionado por UT Southwestern Medical Center Cita: Una sola proteína incita a las células cerebrales maduras a regenerar múltiples tipos de células (8 de marzo de 2022) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-03-protein-prompts-mature-brain-cells.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.