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9 febrero, 2023 12:03 am

Neuronas artificiales frenarían enfermedades crónicas

Las enfermedades neurodegenerativas provocan daño y destrucción neuronal, causando estragos en la salud mental y física. La enfermedad de Parkinson, que afecta a más de 10 millones de personas en todo el mundo, no es una excepción. Los síntomas más notables de la enfermedad de Parkinson surgen después de que la enfermedad daña una clase específica de neuronas ubicadas en el mesencéfalo. El resultado es que la dopamina, un neurotransmisor clave producido por las neuronas afectadas, se agota en el cerebro.

En una nueva investigación, Jeffrey Kordower y sus colegas describen un método para convertir células no neuronales en neuronas funcionales capaces de residir en el cerebro, enviar sus ramas fibrosas a través del tejido neuronal, formar sinapsis, dispensar dopamina y restaurar las capacidades comprometidas por el Parkinson. destrucción de las células dopaminérgicas.

El estudio de prueba de concepto actual revela que un grupo de células diseñadas experimentalmente se desempeña de manera óptima en términos de supervivencia, crecimiento, conectividad neuronal y producción de dopamina, cuando se implantan en el cerebro de ratas. El estudio demuestra que el resultado de tales injertos neurales es revertir de manera efectiva los síntomas motores causados ​​por la enfermedad de Parkinson.

La terapia de reemplazo de células madre representa una nueva estrategia radical para el tratamiento del Parkinson y otras enfermedades neurodegenerativas. El enfoque futurista pronto se pondrá a prueba en el primer ensayo clínico de este tipo, en una población específica de pacientes con enfermedad de Parkinson, con una mutación en el gen parkin. El ensayo se llevará a cabo en varios lugares, incluido el Instituto Neurológico Barrow en Phoenix, con Kordower como investigador principal.

El trabajo cuenta con el apoyo de una subvención de la Fundación Michael J. Fox.

uevas perspectivas sobre la enfermedad de Parkinson

No es necesario ser neurocientífico para identificar una neurona. Tales células, con su árbol ramificado de axones y dendritas, son reconocibles al instante y no se parecen a ningún otro tipo de célula en el cuerpo. A través de sus impulsos eléctricos, ejercen un control meticuloso sobre todo, desde el ritmo cardíaco hasta el habla. Las neuronas son también el depósito de nuestras esperanzas y ansiedades, la fuente de nuestra identidad individual.

La degeneración y pérdida de neuronas dopaminérgicas provoca los síntomas físicos de rigidez, temblor e inestabilidad postural que caracterizan la enfermedad de Parkinson. Los efectos adicionales de la enfermedad de Parkinson pueden incluir depresión, ansiedad, déficit de memoria, alucinaciones y demencia.

Debido al envejecimiento de la población, la humanidad se enfrenta a una creciente crisis de casos de enfermedad de Parkinson, y se espera que las cifras aumenten a más de 14 millones en todo el mundo para 2040. Las terapias actuales, que incluyen el uso del fármaco L-DOPA, solo pueden abordar algunos de los síntomas motores de la enfermedad y puede producir efectos secundarios graves, a menudo intolerables, después de 5 a 10 años de uso.

No existe un tratamiento capaz de revertir la enfermedad de Parkinson o detener su avance despiadado. Se necesitan desesperadamente innovaciones con visión de futuro para abordar esta emergencia pendiente.

Un arma (pluri) potente contra el Parkinson

A pesar del atractivo intuitivo de simplemente reemplazar las células muertas o dañadas para tratar enfermedades neurodegenerativas, los desafíos para implantar con éxito neuronas viables para restaurar la función son formidables. Se tuvieron que superar muchos obstáculos técnicos antes de que los investigadores, incluido Kordower, pudieran comenzar a lograr resultados positivos, utilizando una clase de células conocidas como células madre.

El interés en las células madre como una terapia atractiva para una variedad de enfermedades cobró impulso rápidamente después de 2012, cuando John B. Gurdon y Shinya Yamanaka compartieron el Premio Nobel por su avance en la investigación de células madre. Demostraron que las células maduras se pueden reprogramar, haciéndolas “pluripotentes”, o capaces de diferenciarse en cualquier tipo de célula en el cuerpo.

Estas células madre pluripotentes son funcionalmente equivalentes a las células madre fetales, que florecen durante el desarrollo embrionario, migran a su lugar de residencia y se convierten en células cardíacas, nerviosas, pulmonares y de otro tipo, en una de las transformaciones más notables de la naturaleza. 

alquimia neuronal

Las células madre adultas vienen en dos variedades. Un tipo se puede encontrar en tejidos completamente desarrollados como la médula ósea, el hígado y la piel. Estas células madre son pocas y generalmente se convierten en el tipo de células que pertenecen al tejido del que se derivan.

El segundo tipo de células madre adultas (y el foco de este estudio) se conocen como células madre pluripotentes inducidas (iPSC). La técnica para producir las iPSC utilizadas en el estudio se desarrolla en dos fases. En cierto modo, las células son inducidas a viajar en el tiempo, inicialmente, hacia atrás y luego hacia adelante.

En primer lugar, las células sanguíneas adultas se tratan con factores de reprogramación específicos que hacen que vuelvan a convertirse en células madre embrionarias. La segunda fase trata estas células madre embrionarias con factores adicionales, haciendo que se diferencien en las células diana deseadas: neuronas productoras de dopamina.

“El principal hallazgo en el presente documento es que el momento en el que proporciona el segundo conjunto de factores es crítico”, dice Kordower. “Si los trata y los cultiva durante 17 días, y luego detiene sus divisiones y los diferencia, eso funciona mejor”.

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