Investigadores del MIT han desarrollado un sistema de \u00ab\u00f3rganos en un chip\u00bb que replica las interacciones entre el cerebro y el h\u00edgado y col\u00f3n. Cr\u00e9dito: Martin Trapecar, MIT <\/p>\n
En muchos sentidos, nuestro cerebro y nuestro tracto digestivo est\u00e1n profundamente conectados. Sentirse nervioso puede provocar dolor f\u00edsico en el est\u00f3mago, mientras que las se\u00f1ales de hambre del intestino nos hacen sentir irritables. Estudios recientes incluso han sugerido que las bacterias que viven en nuestro intestino pueden influir en algunas enfermedades neurol\u00f3gicas. <\/p>\n
Es dif\u00edcil modelar estas interacciones complejas en animales como los ratones, porque su fisiolog\u00eda es muy diferente a la de los humanos. Para ayudar a los investigadores a comprender mejor el eje intestino-cerebro, los investigadores del MIT han desarrollado un sistema de \u00ab\u00f3rganos en un chip\u00bb que replica las interacciones entre el cerebro, el h\u00edgado y el colon.<\/p>\n
Usando ese sistema, el Los investigadores pudieron modelar la influencia que los microbios que viven en el intestino tienen tanto en el tejido cerebral sano como en las muestras de tejido derivadas de pacientes con la enfermedad de Parkinson. Encontraron que los \u00e1cidos grasos de cadena corta, que son producidos por microbios en el intestino y son transportados al cerebro, pueden tener efectos muy diferentes en las c\u00e9lulas cerebrales sanas y enfermas.<\/p>\n
\u00abMientras que los \u00e1cidos grasos de cadena corta son en gran medida beneficiosas para la salud humana, observamos que bajo ciertas condiciones pueden exacerbar a\u00fan m\u00e1s ciertas patolog\u00edas cerebrales, como el mal plegamiento de prote\u00ednas y la muerte neuronal, relacionadas con la enfermedad de Parkinson\u00bb, dice Martin Trapecar, un postdoctorado del MIT y autor principal del estudio. <\/p>\n
Linda Griffith, profesora de innovaci\u00f3n docente de la Escuela de Ingenier\u00eda y profesora de ingenier\u00eda biol\u00f3gica e ingenier\u00eda mec\u00e1nica, y Rudolf Jaenisch, profesor de biolog\u00eda del MIT y miembro del Instituto Whitehead de Investigaci\u00f3n M\u00e9dica del MIT, son los autores principales del art\u00edculo, que aparece hoy en Science Advances.<\/p>\n
La conexi\u00f3n intestino-cerebro<\/p>\n
Durante varios a\u00f1os, el laboratorio de Griffith ha estado desarrollando sistemas microfisiol\u00f3gicos, peque\u00f1os dispositivos que pueden ser se utiliza para hacer crecer modelos de tejido de ingenier\u00eda de diferentes \u00f3rganos, conectados por canales de microfluidos. En algunos casos, estos modelos pueden ofrecer informaci\u00f3n m\u00e1s precisa sobre enfermedades humanas que los modelos animales, dice Griffith.<\/p>\n
En un art\u00edculo publicado el a\u00f1o pasado, Griffith y Trapecar usaron un sistema microfisiol\u00f3gico para modelar las interacciones entre el h\u00edgado y el colon. En ese estudio, encontraron que los \u00e1cidos grasos de cadena corta (AGCC), mol\u00e9culas producidas por microbios en el intestino, pueden empeorar la inflamaci\u00f3n autoinmune asociada con la colitis ulcerosa bajo ciertas condiciones. Los SCFA, que incluyen butirato, propionato y acetato, tambi\u00e9n pueden tener efectos beneficiosos en los tejidos, incluida una mayor tolerancia inmunol\u00f3gica, y representan aproximadamente el 10 por ciento de la energ\u00eda que obtenemos de los alimentos.<\/p>\n
En el nuevo estudio, el equipo del MIT decidi\u00f3 agregar el cerebro y las c\u00e9lulas inmunitarias circulantes a su sistema multiorg\u00e1nico. El cerebro tiene muchas interacciones con el tracto digestivo, que pueden ocurrir a trav\u00e9s del sistema nervioso ent\u00e9rico o a trav\u00e9s de la circulaci\u00f3n de c\u00e9lulas inmunitarias, nutrientes y hormonas entre los \u00f3rganos.<\/p>\n
Las im\u00e1genes para descargar est\u00e1n disponibles para entidades no comerciales, presione y el p\u00fablico en general bajo una licencia Creative Commons Attribution Non-Commercial No Derivatives. No puede alterar las im\u00e1genes proporcionadas, excepto para recortarlas al tama\u00f1o. Se debe utilizar una l\u00ednea de cr\u00e9dito al reproducir im\u00e1genes. Cr\u00e9dito: Martin Trapecar, MIT <\/p>\n
Hace varios a\u00f1os, Sarkis Mazmanian, profesor de microbiolog\u00eda en Caltech, descubri\u00f3 una conexi\u00f3n entre los SCFA y la enfermedad de Parkinson en ratones. Demostr\u00f3 que los SCFA, que son producidos por bacterias a medida que consumen fibra no digerida en el intestino, aceleraron la progresi\u00f3n de la enfermedad, mientras que los ratones criados en un ambiente libre de g\u00e9rmenes tardaron m\u00e1s en desarrollar la enfermedad.<\/p>\n
Griffith y Trapecar decidieron explorar m\u00e1s a fondo los hallazgos de Mazmanian, utilizando su modelo microfisiol\u00f3gico. Para hacer eso, se asociaron con el laboratorio de Jaenisch en el Instituto Whitehead. Jaenisch hab\u00eda desarrollado previamente una forma de transformar las c\u00e9lulas de fibroblastos de los pacientes de Parkinson en c\u00e9lulas madre pluripotentes, que luego se pueden inducir para que se diferencien en diferentes tipos de c\u00e9lulas cerebrales, neuronas, astrocitos y microglia.<\/p>\n
M\u00e1s del 80 por ciento de los pacientes con Parkinson los casos no pueden vincularse a una mutaci\u00f3n gen\u00e9tica espec\u00edfica, pero el resto s\u00ed tiene una causa gen\u00e9tica. Las c\u00e9lulas que los investigadores del MIT usaron para su modelo de Parkinson tienen una mutaci\u00f3n que provoca la acumulaci\u00f3n de una prote\u00edna llamada alfa sinucle\u00edna, que da\u00f1a las neuronas y causa inflamaci\u00f3n en las c\u00e9lulas cerebrales. El laboratorio de Jaenisch tambi\u00e9n gener\u00f3 c\u00e9lulas cerebrales que tienen esta mutaci\u00f3n corregida, pero por lo dem\u00e1s son gen\u00e9ticamente id\u00e9nticas y del mismo paciente que las c\u00e9lulas enfermas.<\/p>\n
Griffith y Trapecar primero estudiaron estos dos conjuntos de c\u00e9lulas cerebrales en sistemas microfisiol\u00f3gicos que fueron no conectado a ning\u00fan otro tejido, y descubri\u00f3 que las c\u00e9lulas de Parkinson mostraban m\u00e1s inflamaci\u00f3n que las c\u00e9lulas sanas corregidas. Las c\u00e9lulas de Parkinson tambi\u00e9n ten\u00edan deficiencias en su capacidad para metabolizar l\u00edpidos y colesterol.<\/p>\n
Efectos opuestos<\/p>\n
Luego, los investigadores conectaron las c\u00e9lulas cerebrales a modelos de tejido del colon y el h\u00edgado, usando canales que permitir que las c\u00e9lulas inmunitarias y los nutrientes, incluidos los SCFA, fluyan entre ellos. Descubrieron que, para las c\u00e9lulas cerebrales sanas, la exposici\u00f3n a SCFA es beneficiosa y las ayuda a madurar. Sin embargo, cuando las c\u00e9lulas cerebrales derivadas de pacientes con Parkinson se expusieron a SCFA, los efectos beneficiosos desaparecieron. En cambio, las c\u00e9lulas experimentaron niveles m\u00e1s altos de mal plegamiento de prote\u00ednas y muerte celular.<\/p>\n
Estos efectos se observaron incluso cuando las c\u00e9lulas inmunitarias se eliminaron del sistema, lo que llev\u00f3 a los investigadores a plantear la hip\u00f3tesis de que los efectos est\u00e1n mediados por cambios en el metabolismo de los l\u00edpidos. .<\/p>\n
\u00abParece que los \u00e1cidos grasos de cadena corta pueden vincularse con enfermedades neurodegenerativas al afectar el metabolismo de los l\u00edpidos en lugar de afectar directamente a una determinada poblaci\u00f3n de c\u00e9lulas inmunitarias\u00bb, dice Trapecar. \u00abAhora, el objetivo para nosotros es tratar de entender esto\u00bb.<\/p>\n
Los investigadores tambi\u00e9n planean modelar otros tipos de enfermedades neurol\u00f3gicas que pueden estar influenciadas por el microbioma intestinal. Los hallazgos ofrecen apoyo a la idea de que los modelos de tejido humano podr\u00edan generar informaci\u00f3n que los modelos animales no pueden, dice Griffith. Ahora est\u00e1 trabajando en una nueva versi\u00f3n del modelo que incluir\u00e1 microvasos sangu\u00edneos que conectan diferentes tipos de tejidos, lo que permitir\u00e1 a los investigadores estudiar c\u00f3mo les influye el flujo sangu\u00edneo entre los tejidos.<\/p>\n
\u00abRealmente deber\u00edamos impulsar el desarrollo de estos , porque es importante comenzar a incluir m\u00e1s caracter\u00edsticas humanas en nuestros modelos\u00bb, dice Griffith. \u00abHemos podido comenzar a obtener conocimientos sobre la condici\u00f3n humana que son dif\u00edciles de obtener de los ratones\u00bb. <\/p>\n
Explore m\u00e1s<\/p>\n
Uso de ‘\u00f3rganos en un chip’ para modelar enfermedades complicadas M\u00e1s informaci\u00f3n:<\/strong> \u00abModelo hisiomim\u00e9tico humano que integra sistemas microfisiol\u00f3gicos del intestino, el h\u00edgado y el cerebro para estudios de enfermedades neurodegenerativas\u00bb Science Advances (2021). advances.sciencemag.org\/lookup … .1126\/sciadv.abd1707 Informaci\u00f3n de la revista:<\/strong> Science Advances <\/p>\n Proporcionado por el Instituto Tecnol\u00f3gico de Massachusetts Cita<\/strong>: El sistema ‘Organs-on-a-chip’ arroja luz sobre c\u00f3mo las bacterias en el tracto digestivo humano pueden influir en las enfermedades neurol\u00f3gicas (29 de enero de 2021) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https:\/\/medicalxpress.com\/news\/2021-01-organs-on-a-chip-bacteria-human-digestive- tract.html Este documento est\u00e1 sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigaci\u00f3n privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona \u00fanicamente con fines informativos.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Investigadores del MIT han desarrollado un sistema de \u00ab\u00f3rganos en un chip\u00bb que replica las interacciones entre el cerebro y el h\u00edgado y col\u00f3n. Cr\u00e9dito: Martin Trapecar, MIT En muchos sentidos, nuestro cerebro y nuestro tracto digestivo est\u00e1n profundamente conectados. Sentirse nervioso puede provocar dolor f\u00edsico en el est\u00f3mago, mientras que las se\u00f1ales de hambre … Continuar leyendo \u00abEl sistema ‘\u00f3rganos en un chip’ arroja luz sobre c\u00f3mo las bacterias en el tracto digestivo humano pueden influir en las enfermedades neurol\u00f3gicas\u00bb<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-12349","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-general"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/12349","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=12349"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/12349\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=12349"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=12349"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=12349"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}