Estudian cómo reaccionan las células cerebrales de los peces a la enfermedad de Alzheimer

Pez cebra
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Publicado 26/04/2019 7:05:57CET

   MADRID, 26 Abr. (EUROPA PRESS) -

   El pez cebra, a diferencia de los humanos, tiene capacidades regenerativas sobresalientes: si las células cerebrales se pierden debido a una enfermedad o lesión, fácilmente volverán a crecer a partir de las llamadas células progenitoras. Con métodos sofisticados, investigadores del Centro Alemán para Enfermedades Neurodegenerativas (DZNE, por sus siglas en inglés) y la Universidad Técnica de Dresde (TUD), Alemania, ahora han caracterizado estas células progenitoras con gran detalle y determinaron que consisten en ocho subpoblaciones diferentes.

   En un modelo de pez de acumulación de amiloide (un sello distintivo de la enfermedad de Alzheimer), solo algunas de estas poblaciones aumentaron la proliferación para restaurar las células perdidas, según los resultados de esta investigación, que se publica en 'Cell Reports'. La caracterización de las bases moleculares de las capacidades proliferativas de estos progenitores ayudará a identificar nuevas moléculas diana candidatas para el tratamiento de la enfermedad de Alzheimer en humanos.

   La enfermedad de Alzheimer se caracteriza por la acumulación de depósitos de proteínas tóxicas en el cerebro, los llamados agregados beta-amiloides, que causan la muerte de las células neuronales. "Gran parte de la investigación sobre el Alzheimer se ha centrado en tratar de evitar que las neuronas mueran", afirma el autor principal del estudio, Caghan Kizil, líder del Grupo de Investigadores Jóvenes de Helmholtz en DZNE, en Dresde, y científico en el Centro de Terapias Regenerativas de Dresde (CRTD, por sus siglas en inglés) en TUD. "Vemos un enfoque alternativo al intentar inducir la regeneración de células perdidas", añade.

   Esta es una tarea desafiante, ya que las propiedades regenerativas del cerebro humano son bastante limitadas. Hay algunas células madre neurales en los cerebros adultos que producen nuevas células, pero solo residen en dos regiones restringidas y dan lugar a solo una pequeña variedad de neuronas. El pez cebra, por el contrario, puede regenerar fácilmente el tejido cerebral perdido.

   "El pez cebra y los mamíferos están relacionados en la evolución. Por lo tanto, creemos que las capacidades regenerativas en los mamíferos están subliminalmente presentes y son evocables --dice Kizil--. Podemos aprender de la investigación de las vías moleculares y las interacciones celulares en el pez cebra y aprovechar este conocimiento para comprender mejor cómo puede potenciarse la regeneración en ratones y, finalmente, en humanos".

CARACTERIZACIÓN DE CÉLULAS CEREBRALES

   En el presente estudio, los investigadores caracterizaron las células en el cerebro del pez cebra con un detalle sin precedentes utilizando la "secuenciación de una sola célula", un método sofisticado para evaluar todos los genes activados en las células individuales. Kizil y sus colegas identificaron ocho poblaciones progenitoras diferentes que hasta ahora eran desconocidas. Cuando desafiaron al cerebro con agregados beta-amiloides tóxicos característicos de la enfermedad de Alzheimer, algunas de estas poblaciones, pero no todas, aumentaron la proliferación y produjeron nuevas células.

   Además, los científicos elucidaron cómo los programas moleculares de cada población celular cambian en respuesta a la beta-amiloide. Ahora se pueden usar estos datos para identificar genes candidatos que desencadenan la regeneración en el modelo de peces de la acumulación de amiloide. Como prueba de principio, el equipo seleccionó uno de esos candidatos, una molécula de señalización denominada factor de crecimiento de fibroblastos 8, y demostró que induce la proliferación en las poblaciones de células progenitoras que también responden a la beta-amiloide.

   Ahora que los investigadores han identificado poblaciones celulares que proliferan en respuesta a la beta-amiloide en el pez cebra y las vías moleculares que desencadenan esta reacción, pueden aplicar estos datos a ratones y humanos. ¿Cuáles son los equivalentes en mamíferos de estas poblaciones progenitoras de pez cebra recién identificadas? ¿Se les puede inducir a proliferar tirando de los activadores correctos? "Primero abordaremos estas preguntas utilizando el ratón como sistema modelo --adelanta --. Pero eventualmente, esperamos que nuestra investigación descubra estrategias para inducir la regeneración como un nuevo enfoque terapéutico en la enfermedad de Alzheimer en humanos".

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