Nuevo estudio sobre la astrogliosis

Astrocitos. Foto: A. Tabernero.

Describen procesos inflamatorios neurales en células humanas creadas en el laboratorio

 

La astrogliosis, inflamación que ocurre en el tejido cerebral, es común a enfermedades como el alzhéimer y el párkinson.

DICYT / Los astrocitos son células neurales que juegan un papel fundamental en nuestro sistema nervioso. La inflamación de estas células es un fenómeno llamado astrogliosis, una reacción que, cuando es crónica o causada por factores externos como lesiones e infecciones, se asocia con enfermedades neurodegenerativas.

Conscientes de este proceso fundamental para prevenir enfermedades y mejorar la calidad de vida de los pacientes, investigadores del Instituto D’Or de Investigación y Educación (IDOR) y la Universidad Federal de Río de Janeiro (UFRJ), en colaboración con otras instituciones nacionales, publicaron un de los primeros estudios en observar este proceso inflamatorio en detalle en astrocitos humanos creados en el laboratorio.

Los astrocitos son células neurales que juegan un papel fundamental en nuestro sistema nervioso. La inflamación de estas células es un fenómeno llamado astrogliosis

El término astrogliosis puede parecer desconocido y estrictamente científico para una gran parte de la población, pero la realidad es que este tipo de inflamación es común a varias enfermedades que afectan el sistema nervioso central, como la enfermedad de Parkinson, la esclerosis múltiple, el Alzheimer y las malformaciones congénitas causado por el virus Zika.

La inflamación es bien conocida en la academia, sin embargo, la mayoría de las investigaciones se han desarrollado sobre modelos animales, una estrategia experimental que, aunque relevante para el avance científico, en muchos sentidos no expresa la complejidad del cerebro humano.

“Las pruebas con animales tienen su relevancia en la ciencia, pero la realidad es que no pueden reproducir algunos aspectos humanos, especialmente cuando están relacionados con las respuestas del sistema inmune. Este es el caso de las células gliales humanas, incluidos los astrocitos, que son responsables de mantenimiento metabólico de las neuronas y sus impulsos nerviosos “, dice Pablo Trindade, primer autor del estudio.

Para comprender el proceso inflamatorio de la astrogliosis, el coordinador de investigación y científico de UFRJ e IDOR, Stevens Rehen, adoptó un procedimiento de cultivo celular que ya es su firma en varios otros estudios sobre el cerebro humano, entre ellos, el desarrollo de Organoides cerebrales que ayudaron a correlacionar el virus Zika con la microcefalia.

El método del equipo de Rehen es desarrollar células madre pluripotentes en el laboratorio, que se reprograman a partir de células humanas

El método del equipo de Rehen es desarrollar células madre pluripotentes en el laboratorio, que se reprograman a partir de células humanas que se encuentran naturalmente en la orina de donantes voluntarios. Estas células madre son estimuladas para convertirse en astrocitos sanos, o cualquier otra célula interesante para la investigación en ese momento.

En este caso, desde la creación de los astrocitos, los científicos ponen las células para reaccionar con una proteína inflamatoria llamada TNF, obteniendo en el laboratorio el mapa de una astrogliosis humana. Los resultados observados indican que el proceso de inflamación ya ocurre en la primera hora y que gradualmente deteriora la eficiencia de los astrocitos con el tiempo.

Además de los cambios en la estructura de las células, que comienzan a tener núcleos más pequeños y formas estiradas, la inflamación interfiere con la función primordial de los astrocitos: los neurotransmisores reguladores; es decir, sustancias secretadas naturalmente por las neuronas como una forma de comunicación, pero que pueden causar daños graves si circulan demasiado o carecen de nuestro sistema nervioso.

Durante la astrogliosis, el estudio identificó principalmente una irregularidad en el sistema de captación de glutamato

Durante la astrogliosis, el estudio identificó principalmente una irregularidad en el sistema de captación de glutamato, un aminoácido que es fundamental para las funciones cognitivas del cerebro, como el aprendizaje y la memoria, además de ser nuestro principal neurotransmisor estimulante.

Los resultados de la publicación representan un pionero nacional en estudios sobre astrogliosis, que describen un procedimiento que analiza el fenómeno neurodegenerativo de forma no invasiva, utilizando células humanas. Los investigadores señalan que la evidencia y los métodos posibles a partir de este estudio pueden servir como base para otra investigación, incluidos los destinados a descubrir nuevos tratamientos que puedan mejorar la calidad de vida de las personas con inflamación cerebral causada por enfermedades neurodegenerativas.

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