Neuronas en el pez cebra, en el que los investigadores de Harvard probaron su enfoque para el crecimiento directo del ax\u00f3n. Cr\u00e9dito: Laboratorio Arlotta\/Universidad de Harvard <\/p>\n
Investigadores de la Universidad de Harvard han desarrollado una t\u00e9cnica de ingenier\u00eda para controlar con precisi\u00f3n la direcci\u00f3n en la que las neuronas hacen crecer sus axones, estructuras similares a cables que permiten que las c\u00e9lulas nerviosas se conecten entre s\u00ed. En un modelo de pez cebra, los investigadores utilizaron el enfoque para corregir conexiones neuronales defectuosas y restaurar la capacidad de la neurona para provocar contracciones musculares. <\/p>\n
Los hallazgos, publicados en la revista Developmental Cell, representan un paso clave para reparar el da\u00f1o del sistema nervioso en los pacientes. Tambi\u00e9n pueden permitir a los cient\u00edficos crear modelos m\u00e1s precisos del cerebro en una placa de laboratorio, instruyendo la formaci\u00f3n de conexiones neuronales precisas que se asemejan a las del cerebro real.<\/p>\n
\u00abEl proceso de establecer conexiones entre neuronas ocurre principalmente durante el desarrollo embrionario, especialmente en mam\u00edferos como nosotros. Despu\u00e9s de ese punto, si estas conexiones se cortan en situaciones como una lesi\u00f3n de la m\u00e9dula espinal, las neuronas normalmente no vuelven a crecer sus conexiones, perdiendo funcionalidad. Ser\u00eda un gran logro poder superar estas dificultades\u00bb, dijo Paola Arlotta, profesora de biolog\u00eda regenerativa y de c\u00e9lulas madre de la familia Golub. \u00abEste estudio es una prueba de principio que muestra el potencial de una estrategia no invasiva para dirigir el crecimiento de las neuronas\u00bb.<\/p>\n
Formando conexiones<\/p>\n
El ax\u00f3n de una neurona es una proyecci\u00f3n que emana del cuerpo celular y se conecta a otras celdas, a menudo ubicadas a gran distancia. En el embri\u00f3n en desarrollo, un conjunto complejo de se\u00f1ales gu\u00eda una estructura especializada en la punta del ax\u00f3n, llamada cono de crecimiento, a su objetivo preciso para conectar el sistema nervioso.<\/p>\n
\u00abLa naturaleza ha ideado esto hermosa sinfon\u00eda de se\u00f1alizaci\u00f3n molecular que permite que un tejido tan incre\u00edblemente complejo como el cerebro se conecte adecuadamente. Estamos aprendiendo m\u00e1s y m\u00e1s sobre c\u00f3mo sucede esto, pero a\u00fan no tenemos la capacidad de dirigir todos estos procesos intrincados\u00bb, dijo James. Harris, estudiante de posgrado en el laboratorio de Arlotta y autora principal del estudio. \u00abEn su lugar, creamos una herramienta extremadamente precisa que nos permite anular las se\u00f1ales moleculares dentro del cuerpo y guiar el crecimiento axonal, de acuerdo con nuestros propios dise\u00f1os\u00bb.<\/p>\n
Al controlar el crecimiento axonal directamente, esta estrategia evita la interrupci\u00f3n cr\u00edtica mol\u00e9culas de se\u00f1alizaci\u00f3n biol\u00f3gica o la introducci\u00f3n de productos qu\u00edmicos que podr\u00edan alterar el delicado entorno de desarrollo, lo que podr\u00eda causar consecuencias no deseadas en las c\u00e9lulas vecinas. Para asegurarse de que la herramienta fuera muy espec\u00edfica, los investigadores adoptaron un enfoque de ingenier\u00eda para resolver el problema.<\/p>\n
Un enfoque de ingenier\u00eda no invasivo<\/p>\n
Para controlar el crecimiento del ax\u00f3n, los investigadores introdujeron una prote\u00edna de fusi\u00f3n en neuronas que combinaban la funcionalidad de dos prote\u00ednas diferentes. La primera prote\u00edna se expresa normalmente en los axones en desarrollo y controla la maquinaria responsable del crecimiento axonal. La segunda prote\u00edna se encuentra originalmente en las plantas y les ayuda a sentir la luz.<\/p>\n
Un ax\u00f3n que crece en un pez cebra, guiado por la luz, brill\u00f3 en el c\u00edrculo azul. Cr\u00e9dito: Laboratorio Arlotta, Universidad de Harvard <\/p>\n
\u00abAl igual que las plantas crecen hacia el sol, dise\u00f1amos los axones para que crezcan hacia nuestra iluminaci\u00f3n objetivo\u00bb, dijo Harris.<\/p>\n
Cuando los investigadores dirigieron un tipo espec\u00edfico de luz cerca de las neuronas, los axones crecieron hacia el est\u00edmulo no invasivo.<\/p>\n
Los investigadores probaron el enfoque en un modelo de pez cebra, en colaboraci\u00f3n con el laboratorio Leonard Zon. Pudieron no solo hacer que las neuronas crecieran en una direcci\u00f3n espec\u00edfica elegida, sino tambi\u00e9n hacer que las neuronas crecieran a trav\u00e9s de barreras de desarrollo repulsivas que normalmente restringen los axones a una ubicaci\u00f3n corporal muy estrecha.<\/p>\n
\u00abHay mol\u00e9culas espec\u00edficas que se expresan en estas barreras de desarrollo que ayudan a guiar correctamente los axones durante el desarrollo normal. Curiosamente, muchas de estas mol\u00e9culas tambi\u00e9n est\u00e1n presentes en el tejido da\u00f1ado y act\u00faan como barreras para la regeneraci\u00f3n axonal en los mam\u00edferos\u00bb, dijo Harris. \u00abEn este contexto particular de un embri\u00f3n de pez cebra en desarrollo, nuestro enfoque ten\u00eda el poder de superar estas mol\u00e9culas inhibidoras de se\u00f1alizaci\u00f3n\u00bb.<\/p>\n
Los investigadores tambi\u00e9n estudiaron un modelo de pez cebra con mutaciones gen\u00e9ticas que imped\u00edan que los axones crecieran correctamente. Su enfoque de iluminaci\u00f3n rescat\u00f3 con \u00e9xito este defecto al guiar los axones a sus objetivos. Los axones guiados pudieron provocar contracciones musculares en el pez cebra, lo que demuestra que las conexiones reparadas eran funcionales.<\/p>\n
Aplicaci\u00f3n de la tecnolog\u00eda<\/p>\n
Aunque la aplicaci\u00f3n de esta tecnolog\u00eda para reparar conexiones lesionadas en pacientes requerir\u00e1 trabajo adicional sustancial, este estudio es un paso prometedor en esta importante direcci\u00f3n. M\u00e1s inmediatamente, la nueva t\u00e9cnica puede ayudar a los cient\u00edficos a crear modelos m\u00e1s precisos del cerebro.<\/p>\n
\u00abEstamos realmente interesados en usar esta tecnolog\u00eda para conectar conexiones m\u00e1s espec\u00edficas dentro de los organoides del cerebro humano\u00bb, dijo Arlotta.<\/p>\n
Hechos a partir de c\u00e9lulas madre humanas, los organoides replican caracter\u00edsticas importantes del sistema nervioso en desarrollo en una placa de laboratorio.<\/p>\n
\u00abLos organoides cerebrales pueden producir de manera reproducible una gran cantidad de tipos de c\u00e9lulas que normalmente pueblan el cerebro end\u00f3geno. Aunque estas neuronas pueden extender los axones y conectarse dentro de los circuitos, por el momento, su conectividad no est\u00e1 organizada como la del cerebro real\u00bb, dijo Arlotta. \u00abAl guiar los axones de neuronas espec\u00edficas hacia objetivos predefinidos, tendr\u00edamos la oportunidad de dise\u00f1ar una nueva conectividad, exactamente como est\u00e1 presente en el organismo intacto. Esto es importante por muchas razones, entre ellas la posibilidad de comprender c\u00f3mo las enfermedades afectan a neuronas espec\u00edficas. y sus redes para informar el progreso terap\u00e9utico\u00bb. <\/p>\n
Explore m\u00e1s<\/p>\n
Cient\u00edficos regeneran neuronas en ratones con lesi\u00f3n de la m\u00e9dula espinal y da\u00f1o del nervio \u00f3ptico M\u00e1s informaci\u00f3n:<\/strong> James M. Harris et al. El control optogen\u00e9tico de largo alcance de la gu\u00eda del ax\u00f3n supera los l\u00edmites y defectos del desarrollo, Developmental Cell (2020). DOI: 10.1016\/j.devcel.2020.05.009 Informaci\u00f3n del diario:<\/strong> Developmental Cell <\/p>\n Proporcionado por la Universidad de Harvard <\/p>\n Esta historia se publica por cortes\u00eda de Harvard Gazette, el peri\u00f3dico oficial de la Universidad de Harvard. Para noticias universitarias adicionales, visite Harvard.edu. <\/p>\n Cita<\/strong>: Los investigadores restauran las conexiones neuronales en el pez cebra (2020, 9 de junio) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https:\/\/medicalxpress.com\/news\/2020-06-neural-zebra-fish .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":" Neuronas en el pez cebra, en el que los investigadores de Harvard probaron su enfoque para el crecimiento directo del ax\u00f3n. Cr\u00e9dito: Laboratorio Arlotta\/Universidad de Harvard Investigadores de la Universidad de Harvard han desarrollado una t\u00e9cnica de ingenier\u00eda para controlar con precisi\u00f3n la direcci\u00f3n en la que las neuronas hacen crecer sus axones, estructuras similares … Continuar leyendo \u00abLos investigadores restauran las conexiones neuronales en el pez cebra\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-30036","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-general"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/30036","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=30036"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/30036\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=30036"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=30036"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=30036"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}