martes, 1 de noviembre de 2016

Neuronas obtenidas de células madre reemplazan a neuronas dañadas, reconectándose en el cerebro de forma precisa.



Según han demostrado  investigadores del Instituto Max Planck para la Neurobiologia en Munich, las células madre neuronales embrionarias, trasplantadas a áreas dañadas de la corteza visual de ratones adultos, fueron capaces de diferenciarse en neuronas piramidales, formando conexiones sinápticas normales, respondiendo a estímulos visuales e integrándose en redes neuronales.


La capacidad del cerebro adulto de mamífero para compensar la pérdida neuronal causada por lesión o enfermedad es muy limitada. La inserción de células madre en el tejido cerebral por tanto, tiene como objetivo reemplazar las neuronas perdidas, pero se desconocía hasta qué punto las neuronas nuevas pudieran  integrarse en los circuitos neuronales existentes.




Como se muestra en esta imagen in vivo, los trasplantes neuronales (azul)
 se conectan con las neuronas del huésped (amarillo)
 en el cerebro de un ratón adulto de una manera muy específica,
 reconstruyendo redes neuronales perdidas tras una lesión.
(Foto: Sofía Grade / LMU / Helmholtz Zentrum München)




El cerebro mamífero  adulto tiene muy poca capacidad para compensar la pérdida de células nerviosas, por lo que los investigadores biomédicos están explorando la posibilidad de utilizar células nerviosas trasplantadas para reemplazar las neuronas que han sufrido daños irreparables como resultado de un trauma o enfermedad, lo que lleva a un déficit neurológico que puede incapacitar al enfermo para el resto de su vida.

Los estudios previos han sugerido que hay potencial para remediar al menos algunos de los síntomas clínicos resultantes de la enfermedad cerebral adquirida a través del trasplante de células nerviosas fetales en las redes neuronales dañadas. Sin embargo, no estaba claro si las neuronas intactas trasplantadas se integrarían en la red dañada de forma que la función perdida pudiera restaurarse.

Ahora, en el reciente estudio publicado en Nature, los investigadores han encontrado tras  experimentos de rastreo monosinápticos, que las células nerviosas embrionarias trasplantadas, tras un periodo de 4 a 8 semanas,  y en respuesta a estímulos visuales, se habían diferenciado correctamente en neuronas piramidales, formando conexiones sinápticas normales, con poda selectiva de dendritas basales, logrando densidades de tipo adulto de espinas dendríticas y botones axonales, y llevando a cabo las tareas antes realizadas por las neuronas dañadas.

Fue una sorpresa añadida para los investigadores, el descubrir que de las nuevas neuronas adquiridas crecían axones en todo el cerebro adulto, alcanzando las áreas diana apropiadas y recibiendo entradas específicas de neuronas que forman parte de la capa neocortical V1 (desde la corteza visual primaria) de las neuronas del huésped, precisamente las mismas entradas que habrían recibido las neuronas originales e incluyendo conexiones genículo-corticales organizadas topográficamente.

Esto se produce en los circuitos neocorticales que se supone que nunca incorporan nuevas neuronas en el cerebro mamífero adulto.

Además, las respuestas selectivas al estímulo se refinan en el curso de muchas semanas y finalmente, tras dos o tres meses,  se vuelven indistinguibles de las neuronas del huésped,  esto es, las neuronas trasplantadas se habrían integrado totalmente en el cerebro, mostrando propiedades funcionales indistinguibles de las neuronas originales.

Es un inicio prometedor a posibles nuevas técnicas de recuperación de tejido cerebral dañado y que soslayaría la incapacidad de generación de nuevas neuronas en gran parte de los tejidos cerebrales. Es necesario continuar con esta investigación, para confirmar unos resultados tan prometedores.