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Investigadores del Duke University Medical Center (Estados Unidos) han encontrado que una \»fuente de la juventud\» que sustenta la producción de nuevas neuronas en el cerebro de los roedores también puede estar presente en el cerebro humano. La existencia de un sistema de apoyo vital a las células madre en el cerebro explica por qué estas células por sí solas no pueden generar neuronas en una placa de Petri, un gran obstáculo en el uso de estas células madre para reparar daños. El estudio aparece publicado en la portada de la edición electrónica de julio de Neuron.
\»Creemos que estos hallazgos tienen importantes implicaciones para la terapias a seres humanos\», comenta el doctor Chay Kuo, profesor asistente de biología celular, pediatría y neurobiología del The Jean and George Brumley Jr. Neonatal Perinatal Research Institute (NPRI), y autor principal del estudio.
Los científicos observaron que las células ependimarias vecinas de tipo epitelial, no las células madre, poseen una estructura especial que mantiene a las células madre neurales \»neurogénicas\», capaces de crear nuevas neuronas. Sin embargo, cuando las células madre neurales son preparadas para su crecimiento en cultivo no se incluyen junto a ellas las células ependimarias, y esto puede ser un problema.
\»Las células madre neurales en una placa de Petri no continúan creando neuronas como lo harían en el cerebro\», dice Kuo, \»en cambio, a menudo producen astrocitos, un tipo de célula que no podría volver a ser implantada en el cerebro\». Según Kuo, el crecimiento no controlado de astrocitos puede conducir al desarrollo de tumores cerebrales.
En una serie de experimentos, los investigadores descubrieron que la generación de nuevas neuronas depende de lo que llaman el \»ugly sibling\» (el hermano feo) de las células madre, las células ependimarias que están cubiertas por largos cilios, orgánulos parecidos a pelos en movimiento. Kuo decidió estudiar estas células porque los ventrículos laterales del cerebro, donde residen las células madre neurales adultas, es la última área del cerebro en desarrollo que crea células ependimarias.
\»Los progenitores comunes de las glías radiales en el sistema nervioso en desarrollo anterior al nacimiento dan lugar tanto a las células ependimarias como a las células madre adultas\», expone Kuo \»por lo tanto, tiene sentido estudiar estas células junto a las células madre\».
\»Hay una fuente de la juventud en el interior del cerebro de un adulto que produce activamente nuevas neuronas\», afirma Kuo. \»Sin embargo, no sabemos cómo se forma o se mantiene esta fuente\».
Kuo y sus colaboradores encontraron que el factor de transcripción Foxj1, una clase de proteína que activa y/o desactiva otros genes, es fundamental para instruir a las células ependimarias para que cambien de forma y se ensamblen en forma circular formando la arquitectura que rodea a las células madre.
Los investigadores determinaron que la proteína estructural Ankyrin 3 es activada por Foxj1 en las células ependimarias para proveer soporte estructural a las delicadas células madre. Las señales generadas por este apoyo estructural son probablemente importantes para instruir a las células madre neurales introducidas a crear neuronas en entornos terapéuticos.
\»Entender el control ambiental de la producción neuronal en el cerebro adulto será crucial para el futuro de las estrategias terapéuticas que usen células madre humanas para sustituir neuronas\», concluye Kuo.
julio 22/2011 (Diario Salud)
Patricia Paez-Gonzalez, Khadar Abdi, Dominic Luciano, Yan Liu, Mario Soriano-Navarro, Chay T. Kuo, et. al. Ank3-Dependent SVZ Niche Assembly Is Required for the Continued Production of New Neurons. Neuron 71(1) pp. 61 – 75.
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