MADRID, 25 Jun. (EUROPA PRESS) -
Utilizando células madre de pacientes con esclerosis lateral amiotrófica (ELA), un equipo de trabajo del Cedars-Sinai (Estados Unidos) ha creado un modelo realista de la enfermedad de ELA que podría ayudar a identificar la causa de la enfermedad, así como tratamientos efectivos.
En un estudio publicado en la revista revisada por pares 'Cell Stem Cell', los investigadores detallan cómo crearon 'ELA en un chip' y las pistas que el chip de laboratorio especializado ya ha producido sobre las causas no genéticas de la enfermedad, también conocida como enfermedad de Lou Gehrig.
El trabajo se basa en estudios previos en los que células adultas de pacientes con ELA se revirtieron a células madre. Posteriormente, las células se impulsaron para producir neuronas motoras, que mueren durante la enfermedad, lo que causa la pérdida progresiva de la capacidad de moverse, hablar, comer y respirar.
En este estudio, se sembraron neuronas motoras de pacientes con ELA en los canales superiores de chips microdiseñados. Las células que componen la barrera hematoencefálica se sembraron en los canales inferiores de los chips. Ambos canales están conectados mediante una membrana porosa que permite a los investigadores el flujo de fluidos a través de los chips para simular el flujo sanguíneo.
Los investigadores crearon un segundo grupo de chips especializados utilizando células de individuos que no tenían ELA y luego utilizaron tecnologías avanzadas para analizar más de 10.000 genes en las neuronas motoras en ambos grupos de chips.
"En nuestros primeros trabajos, no pudimos detectar muchas diferencias entre las neuronas motoras de pacientes con ELA y las de individuos sanos", desarrolla Clive Svendsen, director ejecutivo del Instituto de Medicina Regenerativa de la Junta de Directores del Cedars-Sinai y autor principal del estudio.
"Sin embargo, en esos estudios se empleó un cultivo de laboratorio tradicional, que es estático como un estanque. En el cuerpo, los vasos sanguíneos proporcionan un flujo constante de fluidos para absorber nutrientes y eliminar desechos, e incluso pueden proporcionar otros tipos de apoyo a las neuronas motoras", explica.
En los chips especializados, las neuronas motoras maduraron más completamente que en una placa estática y los investigadores pudieron detectar diferencias distintivas en las células de pacientes con ELA.
"Nos intrigó descubrir que la señalización del glutamato, una sustancia química que envía mensajes excitatorios entre neuronas, estaba alterada en las neuronas motoras de la ELA", puntualiza Svendsen. "La liberación excesiva de glutamato se ha considerado durante mucho tiempo una posible causa de la ELA, y uno de los pocos fármacos aprobados para tratar la enfermedad actúa sobre este neurotransmisor. Los cambios que encontramos no parecen causar problemas a las neuronas motoras cuando son jóvenes, pero con el paso de los años es posible que este aumento de la señalización del glutamato sea parte de la razón por la que las neuronas motoras mueren en la ELA".
Svendsen insiste en que, si bien estos resultados son prometedores, la próxima tarea del equipo es determinar si este aumento de la señalización del glutamato provoca directamente la disfunción o la muerte celular. También señala que el glutamato probablemente sea solo una pieza de un rompecabezas mucho más amplio que subyace a la causa de la ELA.
"Estos modelos nos permiten comprender mejor las etapas más tempranas del proceso patológico", agrega Svendsen. "Aún no hemos atado todos los cabos, pero con base en estos hallazgos contamos con un modelo que nos permitirá poner a prueba nuestras teorías. Si logramos demostrar que la señalización del glutamato finalmente enferma las neuronas motoras de la ELA, por ejemplo, podremos aplicar fármacos al lado del chip afectado por los vasos sanguíneos para simular un ensayo clínico. Estos experimentos ya están en marcha".
