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Células troncales adultas, regeneración neuronal y enfermedad de Parkinson

Las células troncales en el cerebro adulto

Hasta hace pocos años se consideraba que las neuronas del tejido nervioso adulto eran insustituibles. Estudios realizados en diversas especies han mostrado que esta idea es incorrecta. En el cerebro adulto existen unas células, llamadas troncales, capaces de multiplicarse y dar origen a neuroblastos, esto es, a células precursoras de neuronas. Los neuroblastos se desplazan de sus zonas de origen hacia distintas regiones del cerebro. Aunque en condiciones normales los neuroblastos migran de manera predominante hacia el bulbo olfatorio, se ha mostrado que bajo condiciones patológicas lo hacen hacia las zonas dañadas. Esta característica hace pensar que dichas células troncales podrían utilizarse para reparar el cerebro cuando se lesiona.
La autorreparación cerebral parece limitada, por lo que es necesario investigar los procesos que controlan la multiplicación, migración y diferenciación de las células troncales neurales adultas.

Objetivos

El proyecto busca coordinar esfuerzos de investigación para orientarlos a lograr la restauración neurológica in vivo e in situ mediante el uso de células troncales adultas, de modo que puedan sentarse las bases para tratar la enfermedad de Parkinson mediante terapias de reemplazo. Asimismo, se propone generar información valiosa sobre la biología de las células troncales adultas para inducir efectos terapéuticos en otras enfermedades, neurodegenerativas o no.

El problema y la solución

Si la autorreparación cerebral parece ocurrir de manera natural, podría cuestionarse la utilidad de investigarla. No obstante, aunque el cerebro enfermo hace intentos por autorrepararse, éstos son casi siempre insuficientes. Es por esa razón que se busca estudiar tales procesos e identificar los factores, en los niveles celular y molecular, que participan en el control de la multiplicación, migración y diferenciación de las células troncales y los neuroblastos derivados de ellas. La finalidad es intentar, con base en la información obtenida, aumentar el número de precursores disponibles para asegurar un abasto adecuado, dirigir el desplazamiento de dichos precursores hacia las zonas de interés y promover la diferenciación de éstos en neuronas de los tipos requeridos.
Para el caso de la enfermedad de Parkinson, podría estimularse la formación de un mayor número de células troncales y neuroblastos en la zona subventricular.
Después, se promovería la migración de los neuroblastos hacia el núcleo cerebral dañado por la enfermedad, conocido como la sustancia negra mesencefálica. Con posterioridad, se promovería la diferenciación de estas neuronas. Este último proceso implicaría la formación de nuevas conexiones entre la sustancia negra y el núcleo caudado y la producción de dopamina.
La pérdida de las neuronas dopaminérgicas de la sustancia negra constituye la causa de la enfermedad de Parkinson.

Los avances

Las lesiones de la sustancia negra inducen la diferenciación dopaminérgica de los precursores neurales en la zona subventricular.
A lo largo de dos años, los miembros del proyecto desarrollaron una serie de experimentos que han mostrado que la lesión de la sustancia negra, seguida o no de trasplantes de células derivadas de médula suprarenal, y sujeta o no a estimulación magnética, incrementa la proliferación de los precursores neuronales en la zona subventricular.

Algunas de estas células parecen no migrar y, en la proximidad de la zona subventricular, diferenciarse, para dar origen a numerosas células que contienen la enzima tirosina hidroxilasa. Esta última participa en la síntesis de dopamina. En diversos protocolos publicados en fecha reciente, miembros del grupo mostraron que estas células poseen características electrofisiológicas similares a las de las neuronas dopaminérgicas, liberan dopamina y establecen contactos sinápticos con neuronas del núcleo caudado.

Se han advertido indicios de que las células troncales neurales obtenidas del cerebro adulto poseen una capacidad alta para diferenciarse en neuronas cuando están rodeadas de un ambiente favorable, de forma específica en tejido mesencefálico embrionario. Esta situación hace suponer que el tejido adulto puede tener elementos que restringen el potencial de diferenciación de los precursores neuronales disponibles en neuronas ya que, en condiciones normales, el tejido adulto cultivado origina un mayor porcentaje de células no neuronales, conocidas como astrocitos.

Por último, estudios anatómicos, que serán publicados en los próximos meses, sugieren que las proteínas de la familia de las efrinas y semaforinas podrían regular la migración de los neuroblastos hasta el bulbo olfatorio.
En particular, los astrocitos y las células endoteliales de los vasos sanguíneos son las principales productoras de las semaforinas.
Estas mismas proteínas podrían también disminuir la capacidad de multiplicación de los neuroblastos conforme migran hacia sus destinos finales.

La evaluación

La evaluación del proyecto y sus avances, realizada por eminentes especialistas internacionales de este campo a comienzos de 2007, señaló que su progreso era impresionante, a la luz de la productividad en resultados publicados, y en proceso de serlo, en destacadas revistas. Por la complementariedad de las fortalezas académicas de los investigadores participantes, por su programa y coordinación, se indicó que las perspectivas de que el proyecto realice aún mayores contribuciones importantes en este campo eran excelentes.

Entidades participantes
• Facultad de Medicina
• Instituto de Biotecnología
• Instituto de Fisiología Celular
• Instituto de Investigaciones Biomédicas
• Instituto de Neurobiología

Fuente de información: La Ciencia en la UNAM, a través del Subsistema de Investigación Científica, 2007.

 

 

 

 

Coordinador académico
Dr. Gabriel Gutiérrez Ospina (IIB)
gabo@correo.biomedicas.unam.mx

Inicio del proyecto • enero, 2005