Identifican factores esencia para la regeneración del tejido cerebral

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Los investigadores de LMU demuestran en un modelo de pez cebra que dos proteínas previenen la formación de cicatrices en el cerebro, mejorando así la capacidad de regeneración del tejido.

Mientras que las células se renuevan periódicamente en la mayoría de los tejidos endógenos, el número de células nerviosas en el cerebro y la médula espinal humanos permanece constante. Aunque las células nerviosas pueden regenerarse en los cerebros de los mamíferos adultos, como demostró anteriormente la profesora Magdalena Götz, científica de LMU, las neuronas jóvenes en pacientes con lesiones cerebrales no pueden integrarse en las redes neuronales existentes y sobrevivir, fuera de dos áreas específicas del cerebro. Esto parece deberse a las células gliales, que forman el tejido de sostén del cerebro. La microglía, en particular, desencadena inflamaciones y conduce a cicatrices que aíslan el sitio lesionado del cerebro sano, pero a la larga impiden la incorporación adecuada de nuevas neuronas al circuito. Hasta ahora se desconocía cómo el cuerpo regula tales mecanismos.

Ahora, un equipo dirigido por el biólogo celular de LMU Prof. Jovica Ninkovic ha demostrado en Neurociencia de la naturaleza que la reducción de la reactividad de la microglía es crucial para prevenir inflamaciones crónicas y cicatrices tisulares y, por lo tanto, para mejorar la capacidad de regeneración.

Cómo curan las lesiones del SNC en el pez cebra

A diferencia de los mamíferos, el sistema nervioso central (SNC) del pez cebra tiene poderes regenerativos excepcionales. En caso de lesión, las células madre neurales generan neuronas de larga vida, entre otras respuestas. Además, las lesiones del SNC provocan una reactividad meramente transitoria de las células gliales en el pez cebra, lo que facilita la integración de las células nerviosas en las regiones lesionadas del tejido. «La idea era descubrir las diferencias entre el pez cebra y los mamíferos para comprender qué vías de señalización en el cerebro humano inhiben la regeneración y cómo podríamos intervenir», dice Ninkovic.

Los científicos infligieron deliberadamente lesiones en el SNC en el pez cebra, lo que provocó la activación de la microglía. Al mismo tiempo, los investigadores encontraron una acumulación de gotas de lípidos y condensados ​​de TDP-43 en las lesiones. Hasta la fecha, la proteína TDP-43 se ha asociado principalmente con enfermedades neurodegenerativas.

La granulina también desempeñó un papel importante en el modelo del pez cebra. Esta proteína contribuyó a la eliminación de las gotitas de lípidos y los condensados ​​de TDP-43, donde la microglía pasó de su forma activada a su forma de reposo. El resultado fue la regeneración sin cicatrices de la lesión. El pez cebra con deficiencia de granulina inducida experimentalmente, por el contrario, exhibió una regeneración deficiente de la lesión similar a lo que vemos en los mamíferos. «Sospechamos, por tanto, que granulina juega un papel importante en la regeneración de los nervios en el pez cebra», dice Ninkovic.

De la investigación básica a la aplicación

Para continuar con la comparación entre los humanos y el pez cebra, el equipo de Ninkovic investigó material de pacientes que habían muerto por lesiones cerebrales. Aquí también hubo una correlación entre el grado de activación de la microglía y la acumulación de gotas de lípidos y condensados ​​de TDP-43. Por lo tanto, las vías de señalización correspondientes en el tejido humano eran comparables con las del pez cebra.

El investigador de LMU ve «potencial para nuevas aplicaciones terapéuticas en humanos». Como siguiente paso, planea investigar si los compuestos de bajo peso molecular conocidos son adecuados para inhibir las vías de señalización de la activación de la microglía, promoviendo así la curación de las lesiones neurales. Los modelos de pez cebra se volverán a utilizar en esta fase preclínica.

Fuente de la historia:

Materiales proporcionados por Ludwig-Maximilians-Universität München. Notas: El contenido se puede editar por estilo y longitud.

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