reprogramação de células gliais para obter neurônios funcionais

Uma tecnologia inovadora, recentemente refinada e apresentada, permite reprogramar in vivo certas células gliais, obtendo neste forma, neurônios funcionais, potencialmente capazes de substituir danos após uma lesão cerebral ou doença de Alzheimer, julgando por experimentos realizados em modelos animais. O método desenvolvido pela equipe de Gong Chen, professor de biologia da Universidade Estadual da Pensilvânia, no Estados Unidos, poderia marcar antes e depois na medicina regenerativa do cérebro. “Esta tecnologia pode ser desenvolvida em um novo tratamento terapêutico para lesões traumáticas do cérebro e da medula espinhal, acidente vascular cerebral, doença de Alzheimer, doença de Parkinson e outros distúrbios neurológicos”, Adventure Chen.
Quando o cérebro sofre danos por uma lesão ou doença, neurônios muitas vezes morrem ou perdem a funcionalidade, mas as células gliais tornam-se mais abundantes e ativas. Essas células gliais “reativas”, às quais poderíamos comparar com bombeiros, médicos de emergência, policiais e outros funcionários de emergência, inicialmente construir um sistema de defesa para evitar que as bactérias e as toxinas invadam tecidos saudáveis, mas esse processo acaba com “cicatrizes”. O crescimento de neurônios saudáveis, impedindo que os neurônios necessários retornem adequadamente a área danificada. O resultado final é uma área onde há muitas células gliais e poucos neurônios funcionais. Chen foi levantado se, nessa situação, seria mais fácil reprogramar as células de glial já negociadas onde os neurônios devem ser, em vez de tentar substituir todo o processo. Ele e seus colaboradores começaram a trabalhar e testar novas maneiras de transformar o tecido cicatricial produzido pelas células gliais para que fosse um tecido neural normal novamente.
time de gong chen A reprogramou células gliais para obter neurônios funcionais, essencial para transmitir sinais no cérebro, mostrado em verde nesta imagem cerebral de um rato com doença de Alzheimer. Áreas vermelhas são núcleos, tingidos em vermelho, neurônios. (Image: Laboratório de Gong Chen, Universidade Estadual da Pensilvânia)
Chen e sua equipe começaram a estudar como as células do glial reativo respondem a uma proteína específica, neurod1, conhecida por seu importante papel na formação de células nervosas na área de o hipocampo do cérebro adulto. Chen e seus colaboradores foram considerados que expressando a proteína neurod1 nas células gliais reativas no local da lesão, poderia ajudar a gerar novos neurônios, como no hipocampo. A equipe Chen investigou se as células gliais investigassem se As células gliais reativas podem ser transformadas em neurônios funcionais após injetar neurod1, por um retrovírus controlado, no córtex cerebral de camundongos adultos. Os cientistas descobriram que dois tipos de células gliais: astrócitos e células gliais NG2 foram reprogramadas exercendo de neurônios, dentro da aplicação da semana de neurod1 por retrovírus. Curiosamente, a reprogramação de astrócitos convertidos em neurônios excitatórios, enquanto a reprogramação das células gliais NG2 resultou em neurônios excitatórios e neurônios inibitórios, que permite alcançar uma equilíbrio de inibição de excitação no cérebro após a reprogramação.
Os exames eletrofisiológicos mostraram que novos neurônios obtidos A aplicação do NeuroD1 poderia receber sinais de neurotransmissores de outras células nervosas, sugerindo uma integração bem-sucedida em circuitos neurais locais. After, Chen e sua equipe, eles usaram um modelo de animal transgênico (mouse) da doença de Alzheimer, e demonstrados no danificado pontos do cérebro do mouse uma células gliais dos tipos indicados para neurônios funcionais.

Além disso, a equipe mostrou que mesmo em ratos afetados pela doença de Alzheimer que eram 14 meses de idade Papai, uma idade equivalente a 60 anos em seres humanos, a aplicação da proteína neurod1 por retrovírus no córtex cerebral pode induzir a formação de um grande número de novos neurônios, fruto da reprogramação de células gliais reativas. Portanto, a tecnologia de conversão demonstrada nesta pesquisa com camundongos provavelmente poderia ser usada para um tratamento de regeneração que produziu neurônios funcionais em pessoas com doença de Alzheimer, como Chen Adventure.
Para garantir que o método de conversão de células gliais para neurônio não esteja limitado a roedores, Chen e seus equipamentos testaram ainda mais o método nas células gliais humanas cultivadas. Nas primeiras três semanas após a expressão da proteína neurod1, os cientistas viram no microscópio que as células gliais humanas estavam mudando sua forma, abandonando os típicos de tais células, a adotar os próprios neurônios normais, com seus axônios (o longo ” ramos “e dendritos (os” galhos curtos “). A equipe de Chen realizou testes de desempenho adicionais nesses neurônios humanos recém-convertidos e descobriram que, de fato, eles foram capazes de emitir neurotransmissores e também recebê-los e reagir a eles.
“Nosso sonho é fazer este método de conversão in vivo se torna Uma terapia útil para tratar pessoas com lesões neurais ou doenças neurológicas “, explica Chen. “Nossa maioria de motivação veemente para esta pesquisa é a ideia de que um paciente com doença de Alzheimer, que por um longo tempo não foi capaz de lembrar as coisas, pode começar a ter novas memórias após a geração de novos neurônios como resultado do nosso método de conversão in vivo, e que uma vítima de acidente vascular cerebral que não podia mover as pernas, pode começar a andar de novo “. Alem para Chen, outros cientistas que contribuíram para esta pesquisa são Ziyuan Guo, Lei Zhang, Zheng Wu, Yuchen Chen e Fan Wang, todos da Universidade Estadual da Pensilvânia.
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