Una tecnologia innovativa, recentemente raffinata e presentata, consente di riprogrammare in vivo alcune cellule gliali, ottenendo in questo way, i neuroni funzionali, potenzialmente in grado di sostituire danni dopo una lesione cerebrale o la malattia di Alzheimer, a giudicare dagli esperimenti effettuati in modelli animali.
Il metodo sviluppato dal team di Gong Chen, al Professore di Biologia presso la Pennsylvania State University, nel Gli Stati Uniti, potrebbero segnare una prima e dopo nella medicina rigenerativa del cervello. “Questa tecnologia può essere sviluppata in un nuovo trattamento terapeutico per il cervello traumatico e le ferite del midollo spinale, l’ictus, la malattia di Alzheimer, la malattia di Parkinson e altri disturbi neurologici”. Avventura Chen.
Quando il cervello subisce danni per una ferita o una malattia, i neuroni Spesso muore o perdono funzionalità, ma le cellule gliali diventano più abbondanti e attive. Queste cellule gliali “reattive”, a cui potremmo paragonare ai vigili del fuoco, ai vigili del fuoco, ai medici di emergenza, ai funzionari di polizia e ad altri membri del personale di emergenza, inizialmente costruire un sistema di difesa per prevenire i batteri e le tossine invadere tessuti sani, ma questo processo finisce per “cicatrici di glial” quel limite La crescita dei neuroni sani, impedendo ai neuroni necessari di restituire correttamente l’area danneggiata. Il risultato finale è un’area in cui ci sono molte cellule di glial e pochi neuroni funzionali.
Chen è stato sollevato Se, in questa situazione, sarebbe più facile riprogrammare le cellule Gial già scambiate dove i neuroni dovrebbero essere, invece di provare a sostituire l’intero processo. Lui e i suoi collaboratori cominciarono a lavorare e testarono nuovi modi per trasformare il tessuto cicatrice prodotto dalle cellule gliali in modo da poter essere di nuovo un normale tessuto neurale. 
Gong Chen Team ha riprogrammato le cellule di glial per ottenere neuroni funzionali, essenziali per trasmettere segnali nel cervello, mostrato in verde in questa immagine cerebrale di un mouse con la malattia di Alzheimer. Le aree rosse sono nuclei, tinti rossi, neuroni. (Immagine: Laboratorio di Gong Chen, Università di Stato della Pennsylvania)
Chen e della sua squadra hanno iniziato a studiare come le cellule gliali reattive rispondono a una specifica proteina, neurod1, noto per il suo ruolo importante nella formazione di cellule nervose nell’area di l’ippocampo del cervello adulto. Chen e i suoi collaboratori sono stati considerati che esprimendo la proteina neurod1 nelle cellule di glial reattive sul sito della lesione, potrebbe aiutare a generare nuovi neuroni, come lo fa nell’ippocampo.
Il team Chen ha investigato se le cellule di Gial Le cellule gliali reattive possono essere trasformate in neuroni funzionali dopo l’iniezione di neurod1, da un retrovirus controllato, nella corteccia cerebrale dei topi adulti. Gli scienziati hanno scoperto che due tipi di cellule glial: gli astrociti e le cellule gliali NG2 sono stati riprogrammati esercitando da neuroni, nell’ambito dell’applicazione della settimana di Neurod1 da Retrovirus. È interessante notare che la riprogrammazione di astrociti convertiti in neuroni eccitatorie, mentre la riprogrammazione delle cellule gliali NG2 ha portato in entrambi i neuroni eccitatari che in neuroni inibitori, che permetteranno di ottenere un equilibrio di inibizione di eccitazione nel cervello dopo la riprogrammazione.
Gli esami elettrofisiologici hanno mostrato che nuovi neuroni ottenuti da L’applicazione di Neurod1 potrebbe ricevere segni di neurotrasmettitori da altre cellule nervose, suggerendo un’integrazione di successo nei circuiti neurali locali.
Dopo, Chen e la tua squadra hanno usato un modello animale transgenico (Mouse) della malattia di Alzheimer e ha dimostrato nel danneggiato Punti del cervello del mouse Una celle gliali dei tipi indicati ai neuroni funzionali.
Inoltre, il team ha mostrato che anche in topi colpiti dalla malattia di Alzheimer che avevano 14 mesi Papà, un’età equivalente a 60 anni in esseri umani, l’applicazione della proteina neurod1 dal retrovirus nella corteccia cerebrale può indurre la formazione di un gran numero di nuovi neuroni, frutto della riprogrammazione delle cellule gliali reattive. Pertanto, la tecnologia di conversione dimostrata in questa ricerca con i topi potrebbe probabilmente essere utilizzata per un trattamento di rigenerazione che ha prodotto neuroni funzionali nelle persone con la malattia di Alzheimer, come l’avventura di Chen.
Per garantire che il metodo di conversione delle cellule gliali al neurone non sia limitato ai roditori, a Chen e alle loro attrezzature hanno ulteriormente testato il metodo nelle cellule gliali umane coltivate. Nelle prime tre settimane dopo l’espressione della proteina Neurod1, gli scienziati videro nel microscopio che le cellule glial umane stavano cambiando la loro forma, abbandonando il tipico di tali cellule, ad adottare i normali neuroni, con i loro assoni (il lungo ” Rami “e Dendrites (i ramoscelli” brevi “”). Il team di Chen ha condotto ulteriori test di prestazione in questi neuroni umani appena convertiti e hanno scoperto che, infatti, sono stati in grado di emettere neurotrasmettitori e riceverli e reagire anche a loro.
“Il nostro sogno è quello di rendere questo metodo di conversione in vivo diventa Una terapia utile per trattare le persone con ferite neurali o malattie neurologiche “, spiega Chen. “La nostra motivazione più veemente per questa ricerca è l’idea che un paziente con la malattia di Alzheimer, che per molto tempo non è stato in grado di ricordare le cose, può iniziare ad avere nuovi ricordi dopo la generazione di nuovi neuroni a seguito del nostro metodo di conversione in vivo, e che una vittima di ictus che non poteva muovere le gambe, può iniziare a camminare di nuovo “.
Oltre a Chen, altri scienziati che hanno contribuito a questa ricerca sono Ziyuan Guo, Lei Zhang, Zheng Wu, Yuchen Chen e fan wang, tutto dalla Pennsylvania State University.
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