Academia Mexicana de Ciencias
Boletín AMC/092/17
Ciudad de México, 5 de mayo de 2017
- Neuronas, astrocitos y oligodendrocitos, cultivados en laboratorio, podrían contribuir a detener o reparar los daños que ocasionan enfermedades neurodegenerativas.
- El objetivo es lograr tratamientos eficaces contra el Parkinson y Alzheimer, por ejemplo, y para ello se busca que los trasplantes sean lo más eficientes posibles para que ocasionen la menor perturbación en los pacientes, dice especialista.
- En el laboratorio del Instituto de Fisiología Celular de la UNAM se lleva a cabo una investigación que encabeza Iván Velasco Velázquez, ganador del Premio de Investigación de la AMC 2009, con la que se busca, a partir del trasplante de neuronas sanas cultivadas in vitro, detener o revertir enfermedades como Parkinson y Alzheimer. Imagen: neurona vista bajo el microscopio.
Foto: Shutterstock.
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Pacientes en un futuro muy cercano podrían recibir trasplantes de células diferenciadas extraídas de su propio cuerpo. En el caso del sistema nervioso central —cerebro y médula espinal— se podrían implementar tratamientos con neuronas sanas cultivadas in vitro de la misma persona con el fin de detener o revertir enfermedades como Parkinson y Alzheimer.
En el Laboratorio de Neurodesarrollo y Fisiología del Instituto de Fisiología Celular se han aislado células madre en etapas previas al blastocisto —fase del desarrollo embrional— en ratones y diferenciarlas en células neuronales. Estas células diferenciadas se han introducido en modelos de roedores inmunodeficientes —que son susceptibles a enfermarse— en los que se ha observado desarrollan tumores llamados teratomas, signo de que el trasplante fue correcto.
“Estos tumores provienen de células pluripotenciales, no son invasivos, a diferencia de los tumores metastásicos. Las células de los teratomas presentan una diferenciación a tejidos que estarían en otras partes de un organismo, como son cartílago, epitelios, tejido conectivo”, explicó Iván Velasco Velázquez, líder del proyecto y a quien le interesa conocer los mecanismos mediante los cuales una persona desarrolla la enfermedad de Parkinson.
Pese a que se han trasplantado neuronas en modelos de ratones, logrando que el organismo receptor no las rechace, y se ha visto que sí presentan recuperación conductual, aún no está aprobada una terapia en ninguna parte del mundo para humanos.
En el pasado se hizo la prueba en pacientes que presentaban afecciones en el sistema nervioso central —como parálisis— a quienes se les trasplantaron células troncales neurales de otras personas, pero en el proceso desarrollaron tumores malignos.
“Todavía hay que trabajar mucho en tratamientos suficientemente eficaces para poder producir las células neurales a trasplantar y eliminar a todas las otras células que pudieran producir cáncer. Se está desarrollando la tecnología para tener la certeza de que cuando se lleve a cabo el trasplante se ocasione la menor perturbación en los pacientes”, indicó el especialista.
Velasco Velázquez señaló que en su laboratorio se han preocupado por conocer los efectos de la histamina, un compuesto que funciona como hormona y que induce la diferenciación neuronal de células troncales/progenitoras neurales de la corteza cerebral.
“Aislamos células de la corteza cerebral de ratas, las estimulamos con histamina y vimos que sí se incrementó la diferenciación. Este trabajo fue una aportación de Itzel Escobedo Ávila, quien estudió el desarrollo in vivo de los embriones, sin tener que extraer las células del sistema nervioso central”, comentó el integrante de la Academia Mexicana de Ciencias (AMC).
Obtención de las células troncales
Las células madre, troncales o pluripotenciales se definen como aquellas estirpes que no han adquirido ninguna especialización, es decir, no son epiteliales, osteoblastos o eritrocitos, y se pueden autorenovar en ese estadio no diferenciado. Una de las formas de obtenerlas es en etapas muy tempranas del desarrollo, cuando el embrión se encuentra en la fase blastocisto, antes de que se haya implantado en el útero del mamífero.
El científico, ganador del Premio de Investigación de la AMC en 2009 en el área de ciencias naturales, dijo que en dicha etapa hay dos tipos de células: las que están en la superficie y las que están por dentro; las internas son las que pueden aislarse y producir líneas celulares troncales embrionarias. “Hemos encontrado formas de mantenerlas indiferenciadas y después estimularlas para llegar a formar células neurales”.
Un papel especial lo tienen los factores de transcripción Sox2, Oct4, Sox2 asociados a ese estadio de las células pluripotenciales, dichas proteínas se unen al ADN y pueden propiciar la expresión o suprimirla de ciertos genes. También intervienen unas proteínas llamadas anticuerpos que se adhieren a las células que se están expresando. Inicialmente las células troncales producen mayoritariamente neuronas, después astrocitos y finalmente oligodendrocitos.
Cuando el embrión se implanta ocurre la gastrulación, proceso en el que se forman tres dominios: mesodermo, endodermo y ectodermo. Del primero se derivan las células troncales hematopoyéticas (células sanguíneas), el segundo da origen al sistema digestivo, respiratorio, hígado y glándulas endocrinas, mientras que del tercero se producen las células que conformarán al sistema nervioso central.
Luz Olivia Badillo.