Los organoides son ‘mini-órganos’ desarrollados en laboratorio a partir de células humanas, que imitan la actividad de órganos humanos, en este caso del cerebro. Los investigadores han conseguido detallar la ultraestructura -término que define la estructura de los organismos que solo puede ser observada con un microscopio electrónico- de los distintos tipos celulares que componen los organoides cerebrales humanos, según han publicado en Frontiers in Cellular Neuroscience.

Estos organoides incluyen zonas proliferativas formadas por precursores neurales que se diferencian y migran generando diferentes células cerebrales, como neuronas, astrocitos y oligodendrocitos. Además, presentan otros tipos celulares importantes para el correcto funcionamiento del cerebro humano, como las células microgliales.

Conocer mejor la ultraestructura de los distintos tipos de células presentes en los organoides cerebrales permitirá facilitar el desarrollo de nuevos estudios en torno a los mecanismos que pueden alterar la estructura y la función celular de estos ‘minicerebros’ de laboratorio, impulsando posibles avances en el desarrollo de organoides más precisos y útiles para la investigación neurológica.

La investigación está liderada desde las Áreas de Regeneración Neural y de Biología Computacional de la Unidad Funcional de Investigación de Enfermedades Crónicas (UFIEC) del ISCIII, en colaboración con la Unidad de Microscopía Electrónica de las Unidades Centrales Científico-Técnicas del Instituto. El trabajo lo firman los investigadores del ISCIII Patricia Mateos-Martínez, Raquel Coronel, Martin Sachse, Rosa González-Sastre, Laura Maeso, María Josefa Rodríguez, María C. Terrón, Victoria López Alonso e Isabel Liste.

Las autoras esperan que la investigación ayude a seguir avanzando en el conocimiento de los procesos implicados en el neurodesarrollo y la neurodegeneración del cerebro humano, y en los posibles efectos en los diferentes tipos celulares del cerebro de nuevos fármacos destinados a tratar enfermedades neurológicas.

29 agosto 2024|Fuente: Europa Press |Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2024. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.|Noticia

Estas investigaciones ofrecen conocimientos sobre cómo se forma el tejido cerebral y presentan nuevas oportunidades para restaurar la función cerebral perdida a causa de la enfermedad y el envejecimiento.

La autora principal de uno de los trabajos, Kristin Baldwin, de la Universidad de Columbia (EE.UU.), indicó que «esta investigación ayuda a mostrar la flexibilidad potencial del cerebro a la hora de utilizar circuitos neuronales sintéticos para restaurar funciones cerebrales».

Entender el desarrollo y la evolución del cerebro.

Su equipo restauró los circuitos neuronales olfativos de ratones, las neuronas interconectadas del cerebro responsables del sentido del olfato y su función utilizando células madre de ratas.

«Ser capaces de generar tejidos cerebrales de una especie dentro de otra puede ayudarnos a entender el desarrollo y la evolución del cerebro en diferentes especies», en palabras de Jun Wu de la Universidad de Texas en Dallas (EE.UU.) y autor principal de la otra investigación.

En ambos trabajos se generaron quimeras interespecíficas, que son embriones con células de dos especies diferentes, como es el caso de ratones y ratas, animales que evolucionaron de forma independiente durante aproximadamente 20 a 30 millones de años.

El equipo de Wu usó la herramienta CRISPR de edición genética para descubrir que eliminando el gen Hesx1 se podían generar ratones sin cerebro frontal.

En un proceso denominado complementación de blastocistos, los investigadores inyectaron en un blastocisto (embrión de 5 a 6 días) de ratón sin Hesx1, células madre de rata, las cuales rellenaron el nicho para formar un cerebro anterior.

Las ratas tienen cerebros más grandes que los ratones, pero los cerebros anteriores se desarrollaron al mismo ritmo y tamaño que los de los ratones.

Además, las neuronas de rata eran capaces de transmitir señales a las neuronas vecinas de ratón y viceversa, explica la publicación.

Los investigadores no probaron si el cerebro frontal procedente de células madre de rata modificaba el comportamiento de los ratones, pero Wu indicó que parece que este no estaba fuera de lo normal.

Para el segundo estudio se usaron genes específicos que eliminaban o silenciaban genéticamente neuronas sensoriales olfativas, con lo que los roedores no tenían bulbo olfativo o estaba inactivo.

El modelo de silenciamiento imita lo que se observa en los trastornos del neurodesarrollo, en los que ciertas neuronas no pueden comunicarse bien con el cerebro, y el de eliminación acaba con las neuronas por completo, simulando enfermedades degenerativas.

La complementación de blastocistos restauraba los circuitos neuronales olfativos del ratón de forma diferente según el modelo.

Si las neuronas de ratón estaban silenciadas, las de rata ayudaban a formar regiones cerebrales mejor organizadas en comparación con el modelo asesino.

Cuando el equipo probó esas quimeras rata-ratón entrenándolas para encontrar una galleta escondida en una jaula, las neuronas de rata fueron las mejores para rescatar comportamientos en el modelo de eliminación de neuronas.

Sincronizar el desarrollo con el cerebro del huésped.

Este resultado «realmente sorprendente nos permite observar las diferencias entre esos dos modelos de enfermedad e intentar identificar mecanismos que podrían ayudar a restaurar las funciones en cualquiera de los dos tipos de enfermedad cerebral», afirmó Baldwin.

La complementación de blastocistos aún está lejos de su aplicación clínica en humanos, pero ambos estudios sugieren que las células madre de distintas especies pueden sincronizar su desarrollo con el cerebro del huésped, resumió Cell.

Comentando ambos estudios, en los que no ha participado, el investigador del Centro Nacional de Biotecnología (CNB-CSIC) Lluis Montoliu destacó que «se trata de avances muy notables en neurociencias que permitirán abordar ahora muchos otros experimentos de complementación».

Llegar a resultados similares por dos laboratorios «refrenda la robustez y credibilidad de sus conclusiones y confirma la utilidad y aplicación de esta novedosa aplicación de complementación neuronal a partir de diferentes especies», dijo Montoliu citado por Science Media Centre, una plataforma de recursos científicos para periodistas.

25 abril 2024|Fuente: EFE |Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2023. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.|Noticia

Esta conversión no se produce espontáneamente en humanos y otros mamíferos, pero una nueva investigación de la Universidad de Washington (EE.UU.), demuestra que la glía de Müller humana puede ser inducida a cambiar de identidad en el laboratorio, lo que podría servir como fuente potencial de nuevas neuronas para tratar la pérdida de visión. El estudio, publicado en Stem Cell Reports, demuestra que la glía humana puede reprogramarse para convertirse en células capaces de producir nuevas neuronas, abriendo una vía completamente nueva para reparar la retina en personas que han perdido neuronas por enfermedad o traumatismo.

Los investigadores modificaron genéticamente la glía de Müller humana en el laboratorio para activar programas genéticos específicos de las neuronas, como ocurre de forma natural en los peces. De hecho, al cabo de una semana, las células modificadas genéticamente adoptaron características similares a las de las neuronas retinianas inmaduras. Estos hallazgos sugieren que la glía de Müller humana puede convertirse en neuronas y puede servir como recurso para generar nuevas neuronas en las retinas de los pacientes en el futuro. Los investigadores señalan que en este estudio las glías de Müller se derivaron de glías de Müller inmaduras, por lo que queda por ver si métodos similares pueden transformar glías de Müller humanas adultas en neuronas, y con qué eficacia.

Wohlschlegel J, Finkbeiner C, Hoffer D, Rieke F, Golden SA, Reh T, et al.  ASCL1 induces neurogenesis in human Müller glia. Stem Cell Reports [Internet].2023[citado 17 dic 2023];18: 2400–2417. DOI:https://doi.org/10.1016/j.stemcr.2023.10.021

18 diciembre 2023 | Fuente: Neurología.com| Tomado de | Noticia

Según sus autores, la hipercolesterolemia puede sobrecarga ciertas células inmunes, lo que lleva a una inflamación persistente que interfiere con el proceso de reparación natural.

Los investigadores crearon lesiones de tamaño similar en fibras nerviosas gruesas de roedores jóvenes y viejos, lo que confirmó que este último grupo tiene una capacidad relativamente baja para reparar la mielina, que recubre las neuronas y las protege.

Una mirada más cercana a las lesiones en los ratones más viejos reveló que la acumulación de colesterol puede sobrepasar la capacidad de transporte de colesterol de los fagocitos.

Cuando los investigadores estudiaron ratones con un gen clave responsable del transporte de colesterol inhabilitado, incluso los roedores jóvenes experimentaron capacidades reducidas de reparación de mielina, un efecto que se restauró mediante la aplicación de un compuesto que ayuda a elevar el flujo de colesterol y la solubilidad a través de las membranas celulares.

Además, descubrieron que un compuesto conocido por aumentar el flujo de colesterol a través de la membrana celular mejora la regeneración de la lesión en ratones más viejos. El estudio fue publicado por Science 2018.
febrero 21/2018 (neurologia.com)

Científicos del Centro de Investigación Cooperativa en Biociencias del País Vasco (CIC bioGUNE) y el University College de Londres, Reino Unido han demostrado que las células del sistema nervioso periférico son capaces de eliminar internamente la mielina dañada tras una lesión y guiar un proceso regenerativo. El trabajo, cuyos resultados publica la revista The Journal of Cell Biology, también revela que esta cualidad regenerativa no se produce en las células del sistema nervioso central, un hecho que explica por qué el encéfalo y la médula espinal carecen de la capacidad de eliminar la mielina.

La mielina es una sustancia compuesta de proteína y lípidos –lipoproteína– que envuelve las neuronas encargadas de transmitir los impulsos nerviosos. Cuando ésta sufre algún tipo de lesión, los impulsos nerviosos se retrasan o incluso se detienen y se pueden producir enfermedades neurodegenerativas severas como la esclerosis múltiple, entre otras.

Según han visto los autores de este trabajo, las células que se encuentran en el sistema nervioso periférico, denominadas células de Schwann, son capaces de destruir la mielina que ha resultado dañada tras una lesión nerviosa mediante autofagia, un proceso celular altamente regulado que consiste en degradar y reciclar la sustancia que ha quedado inservible internamente.

Tras contribuir a su eliminación, estas células se organizan para prestar apoyo al desarrollo de las nuevas terminaciones nerviosas, es decir impulsan el proceso de regeneración neuronal. El estudio de CIC bioGUNE revela que en los primeros siete días después de sufrir una lesión nerviosa las células de Schwann han sido capaces de eliminar entre el 40 y 50% de la mielina dañada mediante autofagia.

La pérdida de mielina en las neuronas desemboca en las denominadas enfermedades desmielinizantes. Algunas, como la esclerosis múltiple, tienen lugar en el sistema nervioso central. Otras menos conocidas como el síndrome de Guillain-Barré, un trastorno autoinmune que causa debilidad muscular y parálisis, o la enfermedad de Charcot-Marie-Tooth, dolencia hereditaria que afecta a las extremidades inferiores, se producen en el sistema nervioso periférico.

«El estudio permitirá comprender mejor distintas enfermedades desmielinizantes del sistema nervioso periférico. La pérdida de mielina es un factor universal en distintas neuropatías. Nuestros resultados pueden ser aplicados al conocimiento de estas enfermedades ya que la autofagia puede ser el mecanismo empleado por estas dolencias para destruir la mielina», ha explicado Ashwin Woodhoo, investigador del CIC BioGUNE que ha liderado el trabajo.

Según el experto, la posibilidad de nuevas terapias todavía debe ser investigada, pero en estos momentos existen varios moduladores farmacológicos de la autofagia en ensayo clínico y podrían ser reconducidos para actuar en enfermedades desmielinizantes.

septiembre 08/ 2015 (JANO)

]]> https://boletinaldia.sld.cu/aldia/2015/09/09/describen-como-se-regenera-el-sistema-nervioso-periferico/feed/ 0 https://boletinaldia.sld.cu/aldia/2011/11/16/ejercicio-fisico-tiene-efectos-antidepresivos-en-la-enfermedad-de-alzheimer/ https://boletinaldia.sld.cu/aldia/2011/11/16/ejercicio-fisico-tiene-efectos-antidepresivos-en-la-enfermedad-de-alzheimer/#comments Wed, 16 Nov 2011 06:01:08 +0000 http://boletinaldia.sld.cu/aldia/?p=19057 Durante el envejecimiento y las neurodegeneraciones se produce una disminución de la neurogénesis. Por eso, si se consigue mantener a un ritmo normal la regeneración neuronal, se podría llegar a controlar estos procesos. Por el momento, la terapia celular está dando unos resultados limitados, aunque sí tiene proyección futura.

Potenciar la neurogénesis es uno de los grandes retos de las enfermedades neurodegenerativas. «Existen dianas donde se puede actuar y que producen mejora en la sintomatología de las enfermedeades neurodegenerativas y en el envejecimiento», explicó a Diario Médico José Luis Trejo, del Laboratorio de Neuroimagen del Individuo Adulto del Instituto Cajal, de Madrid, y del Ciberned, que participó en la jornada sobre Envejecimiento del cerebro y enfermedades neurodegenerativas: ¿epidemia del siglo XXI?

En el envejecimiento, la neurogénesis está disminuida, «pero existe, y las pocas neuronas que sobreviven y entran en el circuito funcionan. Lo que hay que hacer es conseguir despertar la neurogénesis que está quiescente y activarla».

Trejo ha manifestado que aún queda mucha investigación básica por hacer, aunque las dos teorías más aceptadas son que faltan factores tróficos, como IGF-1, BDN o VEGF, o que durante el envejecimiento se empiezan a activar unas señales anticancerígenas que tienen un papel protector para la vida pero que disminuyen la proliferación de las células madre. Aún no sabemos por qué se produce la depleción de la neurogénesis.

El grupo de Trejo trabaja en alzhéimer y envejecimiento. «Nos centramos en intervenciones que no son farmacológicas pero que tienen buenas perspectivas: el ejercicio físico y el enriquecimiento ambiental. Se ha visto que curan modelos de alzhéimer en ratones. Uno de los mecanismos intermedios es la formación de nuevas neuronas, potenciada por el ejercicio».

En este proceso se ha visto que el factor que media es el IGF-1 y durante el envejecimiento hay una disminución natural de dicho factor. Se está probando la administración de este factor trófico como fármaco en diferentes modelos, como ataxia cerebelosa. «El farmacomimético sería el IGF-1 y el ejercicio sería una terapia natural que lo mejora».

Tanto el alzhéimer como la depresión tienen un nexo directo con la pérdida de neurogénesis en el hipocampo. En esta línea, los efectos antidepresivos y procognitivos del ejercicio en el alzhéimer aumentan la neurogénesis.

Para el investigador, el problema con el trasplante de células madre es que su eficacia es de momento muy baja. «Tenemos un campo inmenso para trabajar, pero los resultados son pobres, ya que muy pocas neuronas se integran en el circuito y no se sabe por qué». Hay que tener en cuenta que en el cerebro el trasplante tiene que ir coadyuvado con algún otro factor que promueva la integración en el circuito de las neuronas.

Así, la neuroprotección se puede hacer, pero conseguirla farmacológicamente es complicado, «puesto que sabemos poco de los mecanismos por los que las células se mueren».
noviembre 15/2011 (Diario Médico)

La reconstrucción de la médula espinal es el gran anhelo de quienes sufren lesiones medulares y hoy parece que la ciencia está un poco más cerca de conseguirlo. Un grupo de científicos de la Universidad Case Western Reserve (Cleveland, Estados Unidos) ha logrado restablecer entre el 80% y el 100% de la función pulmonar en ratones cuya lesión medular les impedía respirar por sí mismos.

Todo un reto que “esperamos se pueda probar pronto en ensayos clínicos”, con humanos, aseguran los investigadores.

En la mayoría de los casos, las lesiones (producidas por accidente de tráfico, caídas de caballo, etc.) provocan fracturas o comprimen las vértebras, de tal forma que éstas a su vez aplastan y destruyen los llamados axones, es decir, las extensiones de células nerviosas encargadas de transmitir señales de la médula espinal al cerebro y al resto del cuerpo.

Dependiendo del segmento afectado y de la gravedad, se puede producir parálisis de distintas partes del cuerpo y complicaciones como disfunciones en la vejiga o respiratorias. De hecho, aproximadamente un tercio de los pacientes con lesiones medulares a la altura del cuello, necesitan ayuda técnica para respirar y no queda más remedio que intubarles y conectarles a un respirador para administrarles oxígeno.

El problema, señalan los responsables del avance y autores del consiguiente artículo publicado esta semana en la revista Nature (doi:10.1038/nature10199 ), es que las intubaciones incrementan el riesgo de neumonía y este tipo de infecciones respiratorias son las responsables de más de un 25% de las muertes por lesiones medulares.

Otra opción, según Fernando Carceller, neurocirujano del Hospital La Paz de Madrid, es “colocar al paciente un generador de estímulo del diafragma (implicado en la función respiratoria), pero su efectividad es relativa”.

El neurocientífico Jerry Silver lleva más de 30 años trabajando en distintas metodologías orientadas a la recuperación de funciones perdidas o dañadas. Ahora, “por primera vez, hemos restaurado la función respiratoria en roedores con este tipo de lesionados”, afirma el principal autor de la investigación. ¿Cómo? Trasplantando injertos del nervio periférico a la zona dañada de la médula espinal. Actúan de “puente” para volver a conectar los axones dañados y que finalmente lleguen al diafragma, el músculo que interviene en la respiración y que ha quedado parcial o totalmente paralizado por la lesión medular cervical. Este circuito nervioso restablecido consigue mover y contraer el diafragma y, por lo tanto, la respiración.

Como señala el neurocirujano español, “este tipo de regeneración existe en la actualidad, pero es muy pobre”. La novedad que aporta Silver y su equipo es que, además, inyectan una sustancia (Condroitinasa ABC) capaz de disolver unas moléculas (proteoglicanos de sulfato de condroitina) que se producen en la médula y dificultan la regeneración de axones.

Con esta acción se consigue la regeneración de un mayor número de axones y, por tanto, tal y como señalan los autores del estudio, a los tres meses de la intervención, “se recuperaba la actividad de los músculos y los nervios implicados en el movimiento del diafragma y la función pulmonar se restablecía con una eficacia muy alta (entre el 80% y el 100%)”. Además, “la respiración se mantenía en los mismos niveles seis meses después del tratamiento”.

A pesar de ser un “trabajo francamente excelente”, apunta el doctor Carceller, los autores de la investigación reconocen la necesidad de “comprobar los resultados en más estudios con animales y después en ensayos clínicos”.
Julio 14/2011(Diario Salud)

Warren J. Alilain,  Kevin P. Horn, Hongmei Hu, Thomas E. Dick , Jerry Silver. Functional regeneration of respiratory pathways after spinal cord injury. Publicado en Nature 475, 196-200. Julio/2011.

Todo un reto que \»esperamos se pueda probar pronto en ensayos clínicos\», con humanos, aseguran los investigadores.

En la mayoría de los casos, las lesiones (producidas por accidente de tráfico, caídas de caballo, etc.) provocan fracturas o comprimen las vértebras, de tal forma que éstas a su vez aplastan y destruyen los llamados axones, es decir, las extensiones de células nerviosas encargadas de transmitir señales de la médula espinal al cerebro y al resto del cuerpo.

Dependiendo del segmento afectado y de la gravedad, se puede producir parálisis de distintas partes del cuerpo y complicaciones como disfunciones en la vejiga o respiratorias. De hecho, aproximadamente un tercio de los pacientes con lesiones medulares a la altura del cuello, necesitan ayuda técnica para respirar y no queda más remedio que intubarles y conectarles a un respirador para administrarles oxígeno.

El problema, señalan los responsables del avance y autores del consiguiente artículo publicado esta semana en la revista Nature (doi:10.1038/nature10199 ), es que las intubaciones incrementan el riesgo de neumonía y este tipo de infecciones respiratorias son las responsables de más de un 25% de las muertes por lesiones medulares.

Otra opción, según Fernando Carceller, neurocirujano del Hospital La Paz de Madrid, es \»colocar al paciente un generador de estímulo del diafragma (implicado en la función respiratoria), pero su efectividad es relativa\».

El neurocientífico Jerry Silver lleva más de 30 años trabajando en distintas metodologías orientadas a la recuperación de funciones perdidas o dañadas. Ahora, \»por primera vez, hemos restaurado la función respiratoria en roedores con este tipo de lesionados\», afirma el principal autor de la investigación. ¿Cómo? Trasplantando injertos del nervio periférico a la zona dañada de la médula espinal. Actúan de \»puente\» para volver a conectar los axones dañados y que finalmente lleguen al diafragma, el músculo que interviene en la respiración y que ha quedado parcial o totalmente paralizado por la lesión medular cervical. Este circuito nervioso restablecido consigue mover y contraer el diafragma y, por lo tanto, la respiración.

Como señala el neurocirujano español, \»este tipo de regeneración existe en la actualidad, pero es muy pobre\». La novedad que aporta Silver y su equipo es que, además, inyectan una sustancia (Condroitinasa ABC) capaz de disolver unas moléculas (proteoglicanos de sulfato de condroitina) que se producen en la médula y dificultan la regeneración de axones.

Con esta acción se consigue la regeneración de un mayor número de axones y, por tanto, tal y como señalan los autores del estudio, a los tres meses de la intervención, \»se recuperaba la actividad de los músculos y los nervios implicados en el movimiento del diafragma y la función pulmonar se restablecía con una eficacia muy alta (entre el 80% y el 100%)\». Además, \»la respiración se mantenía en los mismos niveles seis meses después del tratamiento\».

A pesar de ser un \»trabajo francamente excelente\», apunta el doctor Carceller, los autores de la investigación reconocen la necesidad de \»comprobar los resultados en más estudios con animales y después en ensayos clínicos\».
Julio 14/2011(Diario Salud)

Warren J. Alilain,  Kevin P. Horn, Hongmei Hu, Thomas E. Dick , Jerry Silver. Functional regeneration of respiratory pathways after spinal cord injury. Publicado en Nature 475, 196-200. Julio/2011