Desde que existe la Neurociencia, se reconoce que el cerebro funciona principalmente gracias a las neuronas y a su capacidad para elaborar y transmitir rápidamente información a través de sus redes. Para apoyarlas en esta tarea, las células gliales desempeñan una serie de funciones estructurales, energéticas e inmunitarias, además de estabilizar las constantes fisiológicas.

El nuevo descubrimiento, que han denominado ‘astrocitos glutamatérgicos’, es una célula híbrida, a medio camino entre las neuronas y las células gliales. Algunas de las células gliales, conocidas como astrocitos, rodean íntimamente las sinapsis, los puntos de contacto donde se liberan los neurotransmisores para transmitir información entre neuronas.

Esta es la razón por la que los neurocientíficos han sugerido durante mucho tiempo que los astrocitos pueden tener un papel activo en la transmisión sináptica y participar en el procesamiento de la información, pero los estudios realizados daban resultados contradictorios.

Al identificar un nuevo tipo de célula con las características de un astrocito y que expresa la maquinaria molecular necesaria para la transmisión sináptica, el equipo ha puesto fin a años de controversia, considera la Universidad de Lausana (UNIL) en un comunicado.

Las implicaciones de este descubrimiento se extienden a los trastornos cerebrales. Al alterar específicamente los astrocitos glutamatérgicos, el equipo demostró efectos sobre la consolidación de la memoria, pero también observó vínculos con patologías como la epilepsia, cuyos ataques se exacerbaban.

El estudio muestra que este nuevo tipo de célula también tiene un papel en la regulación de los circuitos cerebrales implicados en el control del movimiento y podría ofrecer dianas terapéuticas para la enfermedad de Parkinson.

Este descubrimiento ‘abre inmensas perspectivas de investigación’, aseguró Andrea Volterra, de la UNIL y autor principal del estudio. Los próximos estudios ‘explorarán el posible papel protector de este tipo de célula frente al deterioro de la memoria en la enfermedad de Alzheimer, así como su función en otras regiones y patologías distintas de las exploradas aquí’, agregó.

En su estudio, el equipo trató de averiguar si estas células híbridas eran funcionales, es decir, capaces de liberar realmente glutamato con una velocidad comparable a la de la transmisión sináptica, para lo que usó una técnica de imagen que permite ver el glutamato liberado por las vesículas en tejidos cerebrales y en ratones vivos. ‘Hemos identificado un subgrupo de astrocitos que responden a estímulos selectivos con una rápida liberación de glutamato, que se produce en zonas espacialmente delimitadas de estas células que recuerdan a las sinapsis’, dijo Volterra.

Además, demostraron que ‘son células que modulan la actividad neuronal, controlan el nivel de comunicación y excitación de las neuronas’, afirmó Roberta de Ceglia, primera autora del estudio e investigadora principal del UNIL. Y sin esta maquinaria funcional, el estudio demuestra que la potenciación a largo plazo, un proceso neuronal implicado en los mecanismos de memorización, se ve alterada y que la memoria de los ratones se ve afectada.

Referencia

Ceglia R de, Ledonne A, Litvin DG, Lykke Lind B, Carriero G, Latagliata EC, et al. Specialized astrocytes mediate glutamatergic gliotransmission in the CNS. Nature, 2023. https://doi.org/10.1038/s41586-023-06502-w

https://www.nature.com/articles/s41586-023-06502-w

Fuente: Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

La investigación, publicada esta semana en Proceedings of the National Academy of Sciences, fue dirigida por el profesor de medicina de la UdeM Michel Cayouette, director de investigación en neurobiología celular del Instituto de Investigación Clínica de Montreal, afiliado a la UdeM.

Su equipo de investigación descubrió que las células que permanecen latentes en la retina (células gliales) pueden ser inducidas a transformarse en células que comparten algunas propiedades con los conos fotorreceptores, que permiten a las personas hacer cosas como percibir los colores, leer y conducir.

Las degeneraciones hereditarias de la retina están causadas por la pérdida de células sensibles a la luz en la retina, en la parte posterior del ojo. Cuando estas células degeneran debido a una enfermedad, no son reemplazadas y el paciente sufre una pérdida de visión que puede progresar hasta la ceguera total.

Aunque existen diversos enfoques, como la terapia génica, que ofrecen la esperanza de ralentizar o bloquear la progresión de la pérdida de células fotorreceptoras, estas técnicas no pueden restaurar las células perdidas y, por tanto, no son útiles para pacientes en fases avanzadas de la enfermedad.

De ahí la urgente necesidad de desarrollar terapias regenerativas que puedan reemplazar las células perdidas y restaurar la visión. Una vía prometedora sería utilizar células madre para generar fotorreceptores que pudieran trasplantarse al ojo del paciente, pero esta tecnología se enfrenta ahora a importantes retos que frenan su uso en la práctica clínica.

El equipo de Cayouette ha hallado una forma de reactivar células latentes de la retina y transformarlas en células similares a las neuronales que, en última instancia, podrían utilizarse para reemplazar las células perdidas en la degeneración de la retina.

«Hemos identificado dos genes que, cuando se expresan en estas células latentes llamadas células de Müller, pueden convertirlas en neuronas retinianas», explica la primera autora del estudio, Camille Boudreau-Pinsonneault, que acaba de doctorarse en la UdeM por este avance.

«Lo interesante es que se sabe que estas células de Müller reactivan y regeneran la retina en los peces», dijo. «Pero en los mamíferos, incluidos los humanos, normalmente no lo hacen, no después de una lesión o enfermedad. Y aún no entendemos del todo por qué».

El coautor Ajay David, estudiante de doctorado en el laboratorio de Cayouette, alabó «este emocionante avance sobre el trasplante celular», afirmando que «algún día podremos aprovechar las células que normalmente están presentes en la retina y estimularlas para regenerar las células retinianas perdidas por condiciones patológicas y restaurar la visión».

Basándose en su éxito, los científicos planean ahora perfeccionar la eficacia de esta técnica y encontrar una forma de promover la maduración completa de las células hasta convertirlas en fotorreceptores cónicos que podrían restaurar la visión.

Mayo 8/2023 (MedicalXpress) – Tomado de Neuroscience – Ophthalmology  Copyright Medical Xpress 2011 – 2023 powered by Science X Network

Los astrocitos estudiados, derivados de pacientes con una mutación genética de la enfermedad, generaron más acumulación de una toxina llamada α-sinucleína que los derivados de individuos sanos. El trabajo, que se ha publicado este mes en la Stem Cell Reports, sugiere un papel importante de las células gliales en esta enfermedad y propone posibles nuevas dianas terapéuticas.

“Nuestros resultados cambian completamente nuestra visión anterior de la participación de los astrocitos en la enfermedad de Parkinson. De verlos como células espectadoras principalmente con un rol protector temprano, hemos pasado a considerarlas jugadores críticos que propagan la dolencia y amplifican el grado de degeneración neuronal”, explica Consiglio.

Los astrocitos, que tienen forma de estrella, se extienden alrededor de las sinapsis y a lo largo de los vasos sanguíneos. Analizando muestras del tejido cerebral post mortem de pacientes con párkinson, se observa que sus astrocitos mostraban una acumulación anormal de α-sinucleína.

Sin embargo, esto era interpretado por la mayoría de los investigadores como una respuesta secundaria, como si los astrocitos estuvieran tratando de eliminar los agregados de sinucleína α de las neuronas.

Así, los expertos decidieron desarrollar un nuevo sistema de cultivo celular a partir de células humanas. Usando células derivadas de pacientes (iPSC) de párkinson con una mutación LRRK2, y en colaboración con E. Tolosa de la Unidad de Trastornos del Movimiento en el Hospital Clínic de Barcelona, los autores generaron células glía derivadas de células madre.

“Nuestros resultados muestran que los astrocitos de los pacientes con párkinson están alterados, en el sentido de que acumulan niveles anormales de α-sinucleína”, añade Consiglio, que tiene una beca del Consejo Europeo de Investigación.

Mucho que aprender hasta implementarse en seres humanos

Los investigadores utilizaron la técnica de edición genética CRISPR para rastrear la α-sinucleína tóxica, generada por los astrocitos derivados de células madre y transferida a las neuronas productoras de dopamina. “Encontramos que la acumulación de α-sinucleína dio lugar al acortamiento y desintegración de las ramas que las neuronas proyectan (axones y dendritas), lo que provocó la muerte neuronal incluso de las neuronas de individuos sanos”, dice Angelique di Domenico, coautora y exinvestigadora postdoctoral en el laboratorio de Consiglio.

“No obstante, cuando los astrocitos sanos se cultivaban con neuronas de pacientes con la enfermedad de Parkinson, se regeneraban los axones y las dendritas y se impedía que la α-sinucleína se acumulara, restaurando la función neuronal”, agrega Di Domenico.

Los autores utilizaron un medicamento, desarrollado para tratar la acumulación intracelular anormal de materiales tóxicos, en los astrocitos de la enfermedad. “Para este trabajo probamos el efecto de los fármacos que restauran la función de las vías de degradación celular, y encontramos que previenen la aparición de alteraciones en los astrocitos de los pacientes, así como la propagación de la enfermedad a las neuronas dopaminérgicas”, explica Raya.

“Si bien estos resultados allanan el camino para utilizar los astrocitos como una diana para nuevas terapias, hay mucho que aprender antes de que estos tratamientos puedan implementarse en los seres humanos”.

“Las células madre pluripotentes inducidas derivadas de pacientes han acelerado sin duda los avances en el desarrollo de modelos experimentales de enfermedades humanas. Este trabajo no hubiera sido posible sin los pacientes que participaron en el estudio. Desde un punto de vista más tecnológico, estamos realmente sorprendidos por los resultados de nuestros experimentos sobre la transferencia de α-sinucleína, que eran inequívocos”, concluye Consiglio. Los próximos pasos incluyen la investigación de astrocitos en el 85 al 90 % de los casos de párkinson que son esporádicos, sin causa genética conocida.
abril 29/2020 (SINC)

Los investigadores del Instituto Karolinska en Suecia, aseguran que este nuevo órgano sensorial puede detectar daños mecánicos dolorosos como pinchazos, impactos y presión.

En el estudio describen su apariencia, cómo está organizado junto con los nervios sensibles al dolor en la piel y la manera en que al activarse produce impulsos eléctricos en el sistema nervioso, los cuales provocan reacciones reflejas y una experiencia de dolor.

Durante la fase de experimentación, los especialistas bloquearon el órgano y observaron una disminución de la capacidad resultante de sentir dolor mecánico.

Patrik Ernfors, líder de la investigación, señaló que el hallazgo demuestra que la sensibilidad al dolor no solo se produce en las fibras nerviosas de la piel y cómo cambia ahora la comprensión del dolor crónico.

Casi una de cada cinco personas experimenta dolor constante y aunque causa sufrimiento a quien lo padece es necesario para la supervivencia y tiene una función protectora al provocar reacciones reflejas que evitan el daño al tejido, como el alejar la mano al sentir un pinchazo.

setiembre 02/2019 (Prensa Latina).- Tomado del Boletín temático en Medicina. Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

Artículo de referencia:
By Hind Abdo, Laura Calvo-Enrique, Jose Martinez Lopez, Jianren Song, and cols..: A specialized glial cell type forms a sensory organ in the skin to sense noxious stimuli. Science.  695-699

Neurocientíficos del Centro Médico de la Universidad de Rochester (EE.UU.) han descubierto un sistema de drenaje por el que el cerebro elimina los desechos, según un estudio publicado en Science Translational Medicine (DOI: 10.1126/scitranslmed.3003748 ), que esperan que tenga aplicación en la investigación del alzhéimer y el párkinson.

El sistema actúa como si fueran tuberías que aprovechan los vasos sanguíneos del cerebro y parece hacer la misma función en el cerebro que el sistema linfático en el resto del cuerpo: drenar productos de desecho.

El autor principal del artículo y codirector del Centro de Neuromedicina de la Universidad de Rochester, Maiken Nedergaard señaló que “la limpieza de residuos es de vital importancia para todos los órganos y desde hace mucho tiempo tenemos preguntas sobre cómo se deshace el cerebro de sus residuos.

“Este trabajo demuestra que el cerebro se está limpiando de una manera más organizada y en una escala mucho más grande de lo que se había creído con anterioridad”, dijo Nedergaard que expresó su deseo de que este hallazgo sirva para tratar enfermedades cerebrales.

“Tenemos la esperanza de que estos resultados tengan implicaciones para muchas condiciones que afectan al cerebro, como lesiones cerebrales por traumatismo, la enfermedad de Alzheimer, derrames cerebrales y la enfermedad de Parkinson”, agregó.

El equipo de Nedergaard ha denominado al nuevo sistema “el sistema glinfático”, ya que actúa de manera similar al sistema linfático, pero está gestionado por las células del cerebro conocidas como células gliales.

El equipo hizo el descubrimiento en ratones, cuyos cerebros son muy similares al cerebro humano.

Los científicos han sabido que el líquido cefalorraquídeo tiene un papel importante en la limpieza del tejido cerebral, encargado de llevar los productos de desecho y los nutrientes al tejido cerebral a través de un proceso conocido como difusión.

El sistema recientemente descubierto circula por todos los rincones del cerebro de manera más eficiente, a través de lo que los científicos llaman el flujo global.

“Es como si el cerebro tuviera dos recogedores de basura – uno lento que conocíamos y uno rápido que acabamos de conocer”, dijo Nedergaard

“Dada la alta tasa de metabolismo en el cerebro y su gran sensibilidad, no es de extrañar que sus mecanismos para deshacerse de los residuos sean más especializados y amplia que se creía”, agregó.
agosto 15/2012 (EFE).-

Nota: Los lectores del dominio *sld.cu acceden al texto completo a través de Hinari.

Tomado del boletín de selección temática de Prensa Latina: Copyright 2011 “Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.”

J. J. Iliff, M. Wang, Y. Liao, B. A. Plogg, W. Peng, Nedergaard. A Paravascular Pathway Facilitates CSF Flow Through the Brain Parenchyma and the Clearance of Interstitial Solutes, Including Amyloid β. Sci. Transl. Med. 4, 147ra111 15 Agosto 2012

El sistema actúa como si fueran tuberías que aprovechan los vasos sanguíneos del cerebro y parece hacer la misma función en el cerebro que el sistema linfático en el resto del cuerpo: drenar productos de desecho.

El autor principal del artículo y codirector del Centro de Neuromedicina de la Universidad de Rochester, Maiken Nedergaard señaló que «la limpieza de residuos es de vital importancia para todos los órganos y desde hace mucho tiempo tenemos preguntas sobre cómo se deshace el cerebro de sus residuos.

«Este trabajo demuestra que el cerebro se está limpiando de una manera más organizada y en una escala mucho más grande de lo que se había creído con anterioridad», dijo Nedergaard que expresó su deseo de que este hallazgo sirva para tratar enfermedades cerebrales.

«Tenemos la esperanza de que estos resultados tengan implicaciones para muchas condiciones que afectan al cerebro, como lesiones cerebrales por traumatismo, la enfermedad de Alzheimer, derrames cerebrales y la enfermedad de Parkinson», agregó.

El equipo de Nedergaard ha denominado al nuevo sistema «el sistema glinfático», ya que actúa de manera similar al sistema linfático, pero está gestionado por las células del cerebro conocidas como células gliales.

El equipo hizo el descubrimiento en ratones, cuyos cerebros son muy similares al cerebro humano.

Los científicos han sabido que el líquido cefalorraquídeo tiene un papel importante en la limpieza del tejido cerebral, encargado de llevar los productos de desecho y los nutrientes al tejido cerebral a través de un proceso conocido como difusión.

El sistema recientemente descubierto circula por todos los rincones del cerebro de manera más eficiente, a través de lo que los científicos llaman el flujo global.

«Es como si el cerebro tuviera dos recogedores de basura – uno lento que conocíamos y uno rápido que acabamos de conocer», dijo Nedergaard

«Dada la alta tasa de metabolismo en el cerebro y su gran sensibilidad, no es de extrañar que sus mecanismos para deshacerse de los residuos sean más especializados y amplia que se creía», agregó.
agosto 15/2012 (EFE).-

Nota: Los lectores del dominio *sld.cu acceden al texto completo a través de Hinari.

Tomado del boletín de selección temática de Prensa Latina: Copyright 2011 «Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.»

J. J. Iliff, M. Wang, Y. Liao, B. A. Plogg, W. Peng, Nedergaard. A Paravascular Pathway Facilitates CSF Flow Through the Brain Parenchyma and the Clearance of Interstitial Solutes, Including Amyloid β. Sci. Transl. Med. 4, 147ra111 15 Agosto 2012

\»Nuestra propuesta es que el cerebro funciona en realidad con ambas células: estamos viendo que los astrocitos tienen propiedades que les convierten en elementos procesadores y transmisores de información, destaca Araque, quien no trabaja directamente en el campo de la señalización purinérgica. Diría más bien que esa señalización entra dentro de nuestro campo de trabajo. Sí, es cierto que la señalización purinérgica resulta clave en la comunicación entre neuronas y astrocitos y, además, entre la que establecen estos últimos\».

Desde el punto de vista biomédico, la sinapsis tripartita lleva a plantearse la existencia de enfermedades neurológicas cuya causa directa puediera ser las células gliales en lugar de las neuronas: \»El astrocito puede ser responsable de la patología y por ello, la diana de elección para el desarrollo de nuevas terapias\».

Araque enumera a la epilepsia, la enfermedad de Alzheimer e incluso algunas patologías psiquiátricas como posibles candidatas. \»Ahora sabemos más acerca del proceso fisiológico que del patológico. Acabamos de empezar, pero creo que estamos en el buen camino\».

Marzo 18, 2011 Diario Médico