Reprogramación de células gliales para obtener neuronas funcionales

ENVIADO POR JESSICA CALDERON                                    

Una innovadora tecnología, recientemente refinada y presentada, permite reprogramar in vivo ciertas células gliales, obteniendo de este modo neuronas funcionales, potencialmente capaces de sustituir a las dañadas tras una lesión cerebral o en el Mal de Alzheimer, a juzgar por los experimentos realizados en modelos animales.
El método desarrollado por el equipo de Gong Chen, profesor de biología en la Universidad Estatal de Pensilvania, en Estados Unidos, podría marcar un antes y un después en la medicina regenerativa del cerebro. "Esta tecnología puede ser desarrollada en un nuevo tratamiento terapéutico para las lesiones traumáticas del cerebro y de la médula espinal, derrame cerebral, enfermedad de Alzheimer, enfermedad de Parkinson y otros trastornos neurológicos", aventura Chen.
Cuando el cerebro sufre daños por una lesión o enfermedad, a menudo las neuronas mueren o pierden funcionalidad, pero las células gliales se vuelven más abundantes y activas. Estas células gliales "reactivas", a las que podríamos comparar con bomberos, médicos de urgencias, policías y demás personal de emergencias, inicialmente construyen un sistema de defensa para evitar que bacterias y toxinas invadan los tejidos sanos, pero este proceso acaba formando "cicatrices gliales" que limitan el crecimiento de neuronas sanas, al impedir que las neuronas necesarias vuelvan a poblar debidamente la zona dañada. El resultado final es una zona donde hay muchas células gliales y pocas neuronas funcionales.

Chen se planteó si, ante esta situación, no sería más fácil reprogramar a las células gliales ya aposentadas donde deberían estar las neuronas, en vez de intentar sustituir todo el proceso. Él y sus colaboradores se pusieron manos a la obra y probaron nuevas maneras de transformar el tejido cicatricial producido por las células gliales a fin de que volviera a ser un tejido neural normal.
Chen y su equipo comenzaron estudiando cómo las células gliales reactivas responden a una proteína específica, NeuroD1, conocida por su importante papel en la formación de células nerviosas en el área del hipocampo del cerebro adulto. Chen y sus colaboradores se plantearon que expresar la proteína NeuroD1 en las células gliales reactivas en el sitio de la lesión, podría ayudar a generar nuevas neuronas, tal como lo hace en el hipocampo.
El equipo de Chen investigó si las células gliales reactivas pueden transformarse en neuronas funcionales después de inyectar NeuroD1, mediante un retrovirus controlado, en la corteza cerebral de ratones adultos. Los científicos descubrieron que dos tipos de células gliales: los astrocitos y las células gliales NG2 se reprogramaron pasando a ejercer de neuronas, dentro de la semana posterior a la aplicación de la NeuroD1 mediante el retrovirus. Curiosamente, la reprogramación convirtió a los astrocitos en neuronas excitatorias, mientras que la reprogramación de las células gliales NG2 dio como resultado tanto neuronas excitatorias como neuronas inhibitorias, lo que permite lograr un equilibrio de excitación-inhibición en el cerebro después de la reprogramación.
Los exámenes electrofisiológicos demostraron que las nuevas neuronas obtenidas a partir de la aplicación de la NeuroD1 podían recibir señales de neurotransmisores de otras células nerviosas, lo que sugiere una integración exitosa en los circuitos neuronales locales.
Después, Chen y su equipo usaron un modelo animal transgénico (ratón) de la enfermedad de Alzheimer, y demostraron en los puntos dañados del cerebro del ratón una conversión exitosa de células gliales de los tipos indicados a neuronas funcionales.