Mostrando entradas con la etiqueta enfermedad de Huntington. Mostrar todas las entradas
Mostrando entradas con la etiqueta enfermedad de Huntington. Mostrar todas las entradas

martes, 28 de octubre de 2014

Human skin cells reprogrammed directly into brain cells

Fuente: http://medicalxpress.com/news/2014-10-human-skin-cells-reprogrammed-brain.html


Scientists have described a way to convert human skin cells directly into a specific type of brain cell affected by Huntington's disease, an ultimately fatal neurodegenerative disorder. Unlike other techniques that turn one cell type into another, this new process does not pass through a stem cell phase, avoiding the production of multiple cell types, the study's authors report. The researchers, at Washington University School of Medicine in St. Louis, demonstrated that these converted cells survived at least six months after injection into the brains of mice and behaved similarly to native cells in the brain. Human skin cells (top) can be converted into medium spiny neurons (bottom) with exposure to the right combination of microRNAs and transcription factors, according to work by Andrew Yoo and his research team. 








Scientists have described a way to convert human skin cells directly into a specific type of brain cell affected by Huntington's disease, an ultimately fatal neurodegenerative disorder. Unlike other techniques that turn one cell type into another, this new process does not pass through a stem cell phase, avoiding the production of multiple cell types, the study's authors report.


The researchers, at Washington University School of Medicine in St. Louis, demonstrated that these converted cells survived at least six months after injection into the brains of mice and behaved similarly to native cells in the brain.


"Not only did these transplanted cells survive in the mouse brain, they showed functional properties similar to those of native cells," said senior author Andrew S. Yoo, PhD, assistant professor of developmental biology. "These cells are known to extend projections into certain brain regions. And we found the human transplanted cells also connected to these distant targets in the mouse brain. That's a landmark point about this paper."


The work appears in the journal Neuron.


The investigators produced a specific type of brain cell called medium spiny neurons, which are important for controlling movement. They are the primary cells affected in Huntington's disease, an inherited genetic disorder that causes involuntary muscle movements and cognitive decline usually beginning in middle-adulthood. Patients with the condition live about 20 years following the onset of symptoms, which steadily worsen over time.


The research involved adult human skin cells, rather than more commonly studied mouse cells or even human cells at an earlier stage of development. In regard to potential future therapies, the ability to convert adult human cells presents the possibility of using a patient's own skin cells, which are easily accessible and won't be rejected by the immune system.


To reprogram these cells, Yoo and his colleagues put the skin cells in an environment that closely mimics the environment of brain cells. They knew from past work that exposure to two small molecules of RNA, a close chemical cousin of DNA, could turn skin cells into a mix of different types of neurons.




In a skin cell, the DNA instructions for how to be a brain cell, or any other type of cell, is neatly packed away, unused. In past research published in Nature, Yoo and his colleagues showed that exposure to two microRNAs called miR-9 and miR-124 altered the machinery that governs packaging of DNA. Though the investigators still are unraveling the details of this complex process, these microRNAs appear to be opening up the tightly packaged sections of DNA important for brain cells, allowing expression of genes governing development and function of neurons.


Knowing exposure to these microRNAs alone could change skin cells into a mix of neurons, the researchers then started to fine tune the chemical signals, exposing the cells to additional molecules called transcription factors that they knew were present in the part of the brain where medium spiny neurons are common.


"We think that the microRNAs are really doing the heavy lifting," said co-first author Matheus B. Victor, a graduate student in neuroscience. "They are priming the skin cells to become neurons. The transcription factors we add then guide the skin cells to become a specific subtype, in this case medium spiny neurons. We think we could produce different types of neurons by switching out different transcription factors."


Yoo also explained that the microRNAs, but not the transcription factors, are important components for the general reprogramming of human skin cells directly to neurons. His team, including co-first author Michelle C. Richner, senior research technician, showed that when the skin cells were exposed to the transcription factors alone, without the microRNAs, the conversion into neurons wasn't successful.


The researchers performed extensive tests to demonstrate that these newly converted brain cells did indeed look and behave like native medium spiny neurons. The converted cells expressed genes specific to native human medium spiny neurons and did not express genes for other types of neurons. When transplanted into the mouse brain, the converted cells showed morphological and functional properties similar to native neurons.


To study the cellular properties associated with the disease, the investigators now are taking skin cells from patients with Huntington's disease and reprogramming them into medium spiny neurons using the approach described in the new paper. They also plan to inject healthy reprogrammed human cells into mice with a model of Huntington's disease to see if this has any effect on the symptoms.






More information: Victor MB, Richner M, Hermanstyne TO, Ransdell JL, Sobieski C, Deng PY, Klyachko VA, Nerbonne JM, Yoo AS. Generation of human striatal neurons by microRNA-dependent direct conversion of fibroblasts. Neuron. Oct. 22, 2014.


Neuronas obtenidas a partir de células de la piel abren una vía para tratar los trastornos del movimiento

Fuente: http://www.abc.es/salud/noticias/20141022/abci-neuronas-huntington-terapia-201410221222.html


Un equipo de investigadores logran reprogramar células de la piel humanas directamente en neuronas espinosas medianas, un tipo de neuronas implicadas en estos trastornos.









Hasta ahora para reprogramar unas células y convertirlas en otras había que hacer un camino con pasos intermedios. Pero ahora un equipo de científicos ha descrito una forma de convertir directamente las células de piel humana en un tipo específico de célula del cerebro afectada por la enfermedad de Huntington, un trastorno neurodegenerativo fatal. A diferencia de otras técnicas que convierten un tipo de célula a otro, este nuevo proceso no pasa por una fase intermedia de células madre, evitando así la producción de otros tipos de células, informan los autores del estudio en la revista «Neuron».


Los investigadores de la Escuela Universitaria de Medicina de Washington en St. Louis (EE.UU.) han demostrado que las nuevas células convertidas sobrevivieron al menos seis meses después de su inyección en el cerebro de los ratones y se comportaron de manera similar a las células nativas en el cerebro. «No solo las células trasplantadas sobrevivieron en el cerebro del ratón, sino que también mostraron propiedades funcionales similares a las de las nativas», explica el autor principal, Andrew S. Yoo.


Lo que han fabricado en el laborarorio es un tipo específico de células cerebrales llamadas 'neuronas espinosas medianas', que son importantes para controlar el movimiento. Son las principales células afectadas en la enfermedad de Huntington, un trastorno genético heredado que causa movimientos involuntarios de los músculos y el deterioro cognitivo general. Los pacientes viven alrededor de 20 años después de la aparición de los síntomas, y su calidad de vida empeora progresivamente.


El equipo a utilizado células humanas adultas de la piel, en lugar de células de ratón, más estudiadas, o de células humanas en una etapa más temprana de desarrollo. En lo que respecta a posibles futuras terapias, la capacidad de convertir células humanas adultas presenta la posibilidad de usar las propias células de la piel de un paciente, que son fácilmente accesibles y no serán rechazadas por el sistema inmune.



Para reprogramar estas células Yoo y su equipo pusieron las células de la piel en un entorno que imita el ambiente de las células cerebrales. Los expertos sabían por trabajos anteriores que la exposición a dos pequeñas moléculas de ARN podría convertir las células de la piel en una mezcla de distintos tipos de neuronas.


En una célula de la piel, explican los científicos, las instrucciones de ADN para convertirse en una célula cerebral, o cualquier otro tipo de célula, están herméticamente empaquetadas y sin usar. En una investigación previa publicada en la revista «Nature», este equipo ya había mostrado que la exposición a dos microARN -miR-9 y miR-124- modificaba la maquinaria que gobierna el empaquetamiento del ADN. Aunque los investigadores todavía tienen que desentrañar los detalles de este complejo proceso, estos microARNs parecen estar abriendo las secciones herméticamente empaquetadas de ADN importante para que las células se conviertan en células del cerebro, permitiendo la expresión de los genes que regulan el desarrollo y la función de las neuronas.




Andrew Yoo, Michelle Richner y Matheus Victor, autores del trabajo






Sabiendo que la exposición a estos microRNAs podría cambiar las células de la piel en una mezcla de neuronas, los investigadores comenzaron a refinar las señales químicas y a exponer a las células a moléculas adicionales, llamados factores de transcripción, que sabían que estaban presentes en la parte del cerebro donde las 'neuronas espinosas medianas' son comunes. «Creemos que los microRNAs son los que realmente hacen el trabajo más importante -asegura Matheus B. Victor-. Hacen que las células de la piel se conviertan en neuronas, mientras que los factores de transcripción que añadimos guían las células de la piel para convertirse en un subtipo específico, en este caso las neuronas espinosas medianas. Pensamos -añade- que podríamos producir diferentes tipos de neuronas al cambiar distintos factores de transcripción».


Los investigadores han llevado a cabo pruebas para demostrar que las nuevas células cerebrales recién convertidas son y se comportan como neuronas espinosas medianas nativas. Así han visto que expresan genes específicos de las neuronas espinosas medias y no para otros tipos de neuronas. Y cuando se trasplantan en el cerebro del ratón poseen propiedades morfológicas y funcionales similares a las neuronas nativas.


Para estudiar las propiedades celulares asociadas con la enfermedad, los investigadores están obteniendo células de la piel de pacientes con enfermedad de Huntington y reprogramándolas en neuronas espinosas medianas utilizando el enfoque. También planean inyectar células humanas reprogramadas sanas en ratones con un modelo de la enfermedad de Huntington para ver si tiene algún efecto sobre los síntomas.


sábado, 20 de septiembre de 2014

'Disease in a dish' approach could aid Huntington's disease discovery

Fuente: http://medicalxpress.com/news/2014-09-disease-dish-approach-aid-huntington.html


Creating induced pluripotent stem cells or iPS cells allows researchers to establish "disease in a dish" models of conditions ranging from Alzheimer's disease to diabetes. Scientists at Yerkes National Primate Research Center have now applied the technology to a model of Huntington's disease (HD) in transgenic nonhuman primates, allowing them to conveniently assess the efficacy of potential therapies on neuronal cells in the laboratory.


The results were published in Stem Cell Reports.


"A highlight of our model is that our progenitor cells and neurons developed cellular features of HD such as intranuclear inclusions of mutant Huntingtin protein, which most of the currently available cell models do not present," says senior author Anthony Chan, PhD, DVM, associate professor of human genetics at Emory University School of Medicine and Yerkes National Primate Research Center. "We could use these features as a readout for therapy using drugs or a genetic manipulation."

Chan and his colleagues were the first in the world to establish a transgenic nonhuman primate model of HD. HD is an inherited neurodegenerative disorder that leads to the appearance of uncontrolled movements and cognitive impairments, usually in adulthood. It is caused by a mutation that introduces an expanded region where one aminoacid (glutamine) is repeated dozens of times in the huntingtin protein.

The non-human primate model has extra copies of the huntingtin gene that contains the expanded glutamine repeats. In the non-human primate model, motor and cognitive deficits appear more quickly than in most cases of Huntington's disease in humans, becoming noticeable within the first two years of the monkeys' development.

First author Richard Carter, PhD, a graduate of Emory's Genetics and Molecular Biology doctoral program, and his colleagues created iPS cells from the transgenic monkeys by reprogramming cells derived from the skin or dental pulp. This technique uses retroviruses to introduce reprogramming factors into somatic cells and induces a fraction of them to become pluripotent stem cells. Pluripotent stem cells are able to differentiate into any type of cell in the body, under the right conditions.





Carter and colleagues induced the iPS cells to become neural progenitor cells and then differentiated neurons. The iPS-derived neural cells developed intracellular and intranuclear aggregates of the mutant huntingtin protein, a classic sign of Huntington's pathology, as well as an increased sensitivity to oxidative stress.


The sensitivity to oxidative stress was a useful indicator; it could be ameliorated in cell culture, either by a RNA-based gene knockdown approach, or the drug memantine, which is currently being investigated for Huntington's disease in a human clinical trial.

"We tested two known experimental interventions, but our findings are a proof of principle that this system could be a valuable tool for the discovery and evaluation of other therapies," Chan says.





More information: Stem Cell Reports, www.cell.com/stem-cell-reports… 2213-6711(14)00241-0



Journal reference: Stem Cell Reports

domingo, 9 de marzo de 2014

Reversing Pakinson’s by programming stem cells as neurons

Fuente: http://www.alphagalileo.org/ViewItem.aspx?ItemId=139360&CultureCode=en


A new research project investigates the possibilities of using stem cells therapies against neurodegenerative diseases.


Neurons, our brain cells, do not regenerate during our life. This makes neurodegenerative diseases, such as Parkinson's and Huntington's, difficult to treat. To tackle such diseases, the NeuroStemCell project, funded by the EU, aims to develop stem-cell-based therapies. It focuses on getting a better understanding of neurons differentiation from two different kinds of stem cells—namely embryonic stem cells and induced pluripotent stem cells, both capable of being programmed to develop into neurons. Malin Parmar, a researcher in neurobiology at Lund University, Sweden, was one of the main partners in the project, which was completed in May 2013. She talks about the challenges that lie ahead before scientists get one step closer to clinical applications.



Why are you studying how to regenerate or renovate the neurons themselves?

In Parkinson's disease dopamine neurons are lost. What we focused on was to generate such brain cells, starting from the human embryonic stem cells. The goal was to make them identical to the dopamine neurons you would find in a healthy brain. As the name suggests, dopamine neurons are the main source for dopamine and their loss is at the base of neurodegenerative diseases. The newly produced cells are the ones that you would transplant to the patients. They should take over the same functions of the dopamine neurons that are lost due to the disease.



You succeeded in producing new neurons from stem cells in vitro. Were you able to transplant them?

We transplanted these neurons produced in the laboratory into mouse and rat models of Parkinson's disease. The first thing we did was to introduce a toxin on one side of the brain to mimic a loss of brain capability. The kind of toxin we used selectively kills the dopamine neurons. This means that this approach mimics Parkinson's disease on one side of the brain. At this point, the animal has motor deficits in one half of the body, like a Parkinson's patient. Then, we transplanted the ‘new’ neurons. We succeeded in restoring the brain functions and the animal could recover. We showed that it is possible to transplant these brain cells into the animal model without the insurgence of tumors, which is one of the most common side effects in this kind of situation. The rats recovered the motor functions that were lost due to the disease and that was the case in the long-term.



What are the difficulties in transplanting the cells into a human being?

Before you can use such cells on patients, you need to establish a protocol for deriving the neurons from stem cells under the highest standards, a process called GMP, which stands for Good Manufacturing Practice. This protocol needs to be very well defined and reproducible which will produce well certified and validated cells. We already know how to do it on a small scale. Now, we just need to do it on a bigger scale, because you need many more cells for humans than for rats. We also need to produce them in facilities that can assure that the cells are always good quality. And, of course, you then have to test them on animal models again before you could use them with patients.



What are the main scientific results of the project?

We really are at the beginning of the understanding of how human embryonic stem cells become neurons. One of the main difficulties, during the project, was to control the differentiation of stem cells into subtext specific neurons. The inefficient differentiation and incomplete patterning of the cells created several problems. During the project, there were several key challenges that arose that ultimately allowed us to produce protocols for efficient generation of dopaminergic and striatal neurons from human embryonic stem cells.



What are the next steps?

The next step is mainly the upscale of the process for cell production. This is essential to progress toward an effective cure. There is a new EU-funded project, called NeuroStemCell Repair, which is closer to clinical use of the cells than ours. We have solved many of the key questions during our project. Now, the new one will focus on the translation of these findings into clinical use.



Apart from this new project network, which is partially different from the NeuroStemCell’s, there is another group, coordinated by Anne Rosser in Cardiff, working in the same field. They are focusing only on Huntington's disease, where a different cell type—the medium spiny neurons of the striatum—is lost in patients.

miércoles, 30 de octubre de 2013

Identifican la mutación de un gen vinculada al Alzheimer, el Parkinson y la enfermedad de Huntington

Fuente: http://ecodiario.eleconomista.es/interstitial/volver/Nuezoct13/salud/noticias/5213091/10/13/identifican-la-mutacion-de-un-gen-vinculada-al-alzheimer-el-parkinson-y-la-enfermedad-de-huntington.html


Un equipo encabezado por Theodore Friedmann, profesor de Pediatría en la Facultad de Medicina de la Universidad de California, en San Diego, Estados Unidos, informa de que una mutación genética que causa una enfermedad neurológica rara pero devastadora conocida como el síndrome de Lesch-Nyhan parece ofrecer pistas sobre los defectos en el desarrollo neuronal de otros trastornos como el Alzheimer, el Parkinson y la enfermedad de Huntington.



Los resultados, publicados en la revista 'Plos One', proporcionan la primera imagen experimental de cómo los errores de expresión de genes afectan a la capacidad de las células madre para producir neuronas normales, dando lugar a la enfermedad neurológica. En términos más generales, indican claramente que al menos algunos diferentes trastornos del neurodesarrollo y enfermedades neurodegenerativas comparten defectos básicos causales.

Los científicos de este trabajo dicen que la comprensión de defectos de Lesch-Nyhan podría ayudar a identificar procesos irregulares en otros trastornos neurológicos más comunes, tal vez señalando el camino a nuevos tipos de terapias. El síndrome de Lesch-Nyhan es causado por defectos en el gen HPRT1, bien conocido por sus "tareas domésticas" esenciales, entre ellas ayudar a generar nucleótidos de purina, los bloques de construcción de ADN y ARN.

Las mutaciones en el gen dan como resultado deficiencias en la enzima HPRT, que conducen a una expresión defectuosa de la dopamina, un neurotransmisor y la subsiguiente alteración de la función neuronal. La mutación HPRT es conocida por ser la causa específica del síndrome de Lesch-Nyhan, un trastorno heredado del desarrollo neurológico caracterizado por movimientos repetitivos incontrolables del cuerpo, defectos cognitivos y comportamientos de automutilación compulsivos. Fue descrita por primera vez en 1964 por el estudiante de medicina Michael Lesch y su mentor, William Nyhan, profesor emérito de la Facultad de Medicina de la Universidad de California San Diego.

Mediante el uso de células madre embrionarias de ratón modificadas para ser deficientes en HPRT, Friedmann y sus colegas descubrieron que las células no se desarrollan normalmente, sino que funcionan en parte como las neuronas, pero también realizan funciones más típicas de las células gliales, una especie de soporte de células en el sistema nervioso central.

Además, los autores de esta investigación señalan que la deficiencia de HPRT provoca una regulación anormal de muchas funciones celulares que controlan importantes mecanismos de funcionamiento y reproducción, replicación y reparación del ADN y muchos procesos metabólicos.

"Creemos que las aberraciones neurales de la deficiencia de HPRT son la consecuencia de estos errores metabólicos múltiples combinados --concretó Friedmann--. Y ya que algunas de estas aberraciones se encuentran también en otros trastornos neurológicos, pensamos que es casi seguro que juegan algún papel en la causa de las alteraciones neurológicas en enfermedades como el Alzheimer, el Parkinson, Huntington y otros, lo que los convierte en posibles dianas terapéuticas".

El trabajo ahora se centrará en analizar y comprender mejor las múltiples vías que causan anormalidades en el cerebro y el desarrollo de las células del cerebro y cómo esas vías también se alteran en otros trastornos neurológicos. Esos defectos probablemente no afectan directamente a HPRT, según Friedmann, sino más bien se corresponden con algunos errores genéticos y metabólicos que se producen como resultado de la deficiencia de HPRT. Una vez que se identifiquen las vías pueden llegar a ser buenos objetivos para unas terapias más efectivas, según concluye el investigador.

sábado, 8 de junio de 2013

Logran reponer un tipo de neurona perdido en la enfermedad de Huntington

Fuentes: http://www.europapress.es/salud/noticia-cientificos-logran-reponer-tipo-neurona-perdido-enfermedad-huntington-20130607091325.html
http://noticias.lainformacion.com/salud/enfermedades/cientificos-logran-reponer-un-tipo-de-neurona-perdido-en-la-enfermedad-de-huntington_hFuh0oo5oZLnehs1RyuMY1/


Investigadores del Centro Médico de la Universidad de Rochester, en Nueva York (Estados Unidos), han sido capaces de movilizar las células madre nativas del cerebro para reponer un tipo de neurona perdido en la enfermedad de Huntington, según las conclusiones de su estudio, publicadas en la revista 'Cell Stem Cell'.


Los científicos fueron capaces tanto de desencadenar la producción de nuevas neuronas en ratones con la enfermedad como de demostrar que las nuevas células se integraron con éxito en las redes neuronales existentes en el cerebro, lo que extendió considerablemente la supervivencia de los ratones tratados.

"Este estudio demuestra la viabilidad de un concepto totalmente nuevo para el tratamiento de la enfermedad de Huntington, mediante la contratación de las células madre neuronales endógenas del cerebro para regenerar las células perdidas por la enfermedad", explicó el neurólogo del Centro Médico de la Universidad de Rochester Steve Goldman, también codirector del Centro de Rochester para Neuromedicina Traslacional.

La enfermedad de Huntington es una patología neurodegenerativa hereditaria que se caracteriza por la pérdida de un tipo específico de células llamadas neuronas medias espinosas, una célula crítica para el control motor. La enfermedad, que afecta a unas 30.000 personas en Estados Unidos, se traduce en movimientos involuntarios, problemas de coordinación y, en última instancia, el deterioro cognitivo y la depresión, pero actualmente no existe una manera de retrasar o modificar esta enfermedad mortal.


Según Goldman, la idea de su estrategia para tratar la enfermedad emergió de décadas de estudio de la plasticidad neural en los canarios, unos pájaros cantores que han intrigado a los biólogos debido a su capacidad, única en el reino animal, de establecer nuevas neuronas en el cerebro adulto. Este proceso, denominado neurogénesis adulta, fue descubierto por primera vez por Goldman y Fernando Nottebohm, de la Universidad Rockefeller, en la década de 1980, cuando descubrieron que al aprender nuevas canciones se añaden nuevas neuronas en las regiones del cerebro del pájaro responsables del control vocal.

"Nuestro trabajo con los canarios nos dio la información que necesitábamos para entender cómo agregar nuevas neuronas en el tejido cerebral de los adultos --resaltó Goldman--. Una vez que dominamos cómo sucedió esto en las aves, nos pusimos a intentar replicar el proceso en el cerebro adulto de mamíferos".

Los seres humanos ya poseen la capacidad de crear nuevas neuronas. El laboratorio de Goldman demostró en la década de 1990 que una fuente de células precursoras neuronales existe en el revestimiento de los ventrículos, estructuras que se encuentran en el núcleo del cerebro humano y, en el desarrollo temprano, estas células están produciendo activamente las neuronas.

Sin embargo, poco después del nacimiento de las células madre neurales paran las neuronas generadoras y en lugar de producir células gliales, una familia de células de apoyo impregnan el sistema nervioso central. Algunas partes del cerebro humano siguen produciendo las neuronas en la edad adulta, por ejemplo el hipocampo, donde se forman y almacenan los recuerdos, pero en el cuerpo estriado, la región del cerebro que está devastada por la enfermedad de Huntington, esta capacidad está "apagada" en la edad adulta.

Goldman y su equipo pasaron la última década tratando de desentrañar las señales químicas precisas responsables de instruir a las células madre neurales cuándo crear neuronas y el momento de generar células gliales. Una de las claves más importantes vino directamente de la investigación anterior con canarios: en la parte del cerebro de las aves donde se aprenden los temas nuevos y se añaden neuronas, los científicos observaron la expresión regulada de una proteína llamada factor neurotrófico derivado del cerebro o BDNF, que cuando se activa su producción instruye a las células madre neurales locales a producir neuronas.

Al mismo tiempo, los científicos también encontraron que tenían que suprimir simultáneamente el sesgo de estas células madre para producir células gliales. Así, hallaron que cuando BDNF se combinó con otra molécula llamada noggin, una proteína que inhibe la vía química que dicta la creación de células gliales, podrían cambiar con éxito la maquinaria molecular de la célula madre para la producción de neuronas.

El siguiente reto era saber cómo entregar estas dos proteínas, BDNF y noggin, con precisión y de forma sostenida en el área del cerebro involucrada en la enfermedad de Huntington. Para ello, se asociaron con científicos de la Universidad de Iowa (Estados Unidos) con el fin de modificar una terapia génica viral, llamada virus adeno-asociado, para entregar las instrucciones moleculares necesarias a las células madre neurales.

El virus infectó las células diana en los cerebros de ratones con la enfermedad de Huntington y provocó la sobreexpresión sostenida de BDNF y noggin, lo que, a su vez, activó las células madre neurales vecinas que comenzaron a producir las neuronas motoras espinosas medias. Las nuevas neuronas se generaron de forma continua y migraron al cuerpo estriado, la región del cerebro afectado por la enfermedad de Huntington, donde luego se integraron en las redes neuronales existentes.

Los investigadores fueron capaces de prolongar la supervivencia de los ratones tratados, en algunos casos duplicando su esperanza de vida, y, además, diseñaron una forma de etiquetar las nuevas neuronas y observaron que las células extendieron fibras para objetivos distantes en el cerebro y establecieron comunicación eléctrica.

Tras establecer la capacidad de generar nuevas neuronas de reemplazo en modelos de ratón con la enfermedad de Huntington, los científicos también demostraron que podían replicar esta técnica en los cerebros de monos ardilla normales, un paso que lleva la investigación mucho más cerca de las pruebas en seres humanos.

"La entrega sostenida de BDNF y noggin en el cerebro adulto se asocia claramente con mayor neurogénesis y la progresión de la enfermedad tardía", subrayó Goldman. "Creemos que nuestros datos sugieren la viabilidad de este proceso como una estrategia terapéutica viable para la enfermedad de Huntington", concluye.

miércoles, 13 de marzo de 2013

Consiguen mejorar la memoria y la capacidad de aprendizaje en ratones mediante trasplante con células cerebrales humanas

Fuente: http://www.abc.es/sociedad/20130308/abci-listos-trasplante-neuronas-201303071919.html

Ratones recién nacidos con células cerebrales humanas trasplantadas aprenden mejor y tienen más memoria que los ratones normales a los que no se les suministró esas células que rodean las neuronas, según las conclusiones de una investigación publicada en la revista «Cell Stem Cell».


Los resultados indican que estas células de apoyo, denominadas células gliales, desempeñan un papel importante en la cognición humana. A medida que el cerebro humano evoluciona, las células de glia se hacen mucho más grandes y más variadas que en los cerebros de los roedores. Aunque no conducen impulsos eléctricos como hacen las neuronas, estas células pueden modular la actividad neuronal, lo que lleva a los investigadores a preguntarse cómo estos cambios evolutivos han beneficiado a los seres humanos.

«Para evaluar la contribución específica de las células gliales en el procesamiento y la plasticidad neuronal y las ventajas, en su caso, de las células en la cognición humana, injertamos células progenitoras gliales humanas en el cerebro de ratones recién nacidos y esperamos a que los ratones llegaran a la edad adulta», explica el doctor Steve Goldman, quien junto con su colaborador el doctor Maiken Nedergaard, dirige el Centro de Neuromedicina Traslacional del Centro Médico de la Universidad de Rochester (Estados Unidos).

«A continuación, evaluaron tanto las medidas neurofisiológicas y conductuales del aprendizaje y la memoria, al ver que los ratones injertados exhibieron un aprendizaje más rápido», continúa Goldman. Las conexiones neuronales en el cerebro también demostraron características de mejora del aprendizaje.

Estos hallazgos indican que la glia humana difiere funcionalmente de los cerebros de los roedores y contribuye significativamente al aprendizaje. «Por lo tanto, nuestros resultados sugieren que la evolución de la cognición humana puede reflejar el desarrollo humano de forma específica y la función glial», resume el doctor Goldman. En un estudio paralelo publicado en la revista a principios de febrero, este investigador y su equipo informaron que de manera eficiente pueden generar células gliales progenitoras a partir de células humanas de la piel reprogramadas en células pluripotentes inducidas.

Como resultado, los científicos son ahora capaces de establecer las células gliales progenitoras en una base específica del paciente a partir de individuos con enfermedades cerebrales, incluyendo un número de trastornos neuropsiquiátricos y neurológicos que son relativamente específicos para los seres humanos. Al implantar estas células en ratones, tal como lo hicieron en este último estudio, los investigadores pueden evaluar el papel de las células gliales en estos trastornos, así como las estrategias de prueba de diferentes tratamientos que se dirigen a la función glial anormal. De hecho, se están realizando experimentos con células de pacientes con esquizofrenia y la enfermedad de Huntington.

sábado, 2 de febrero de 2013

Células madre y enfermedad de Huntington

Fuente: http://www.eurostemcell.org/es/image/hope-huntingtons

Every time a biologist drives stem cells to differentiate into a specialized cell type, patients of all sorts of diseases, disorders, and injuries allow their hope to grow. This process is a key step in developing stem cell therapeutics, and recently a research group learned how to drive differentiation of a specific type of neuron that is affected in Huntington’s disease.

hPS (human pluripotent stem) cells have the ability to differentiate into countless specific cell types. hPS cells can be either human embryonic stem cells or cells induced in a laboratory setting to be pluripotent (the ability to differentiate into many cell types). hPS cells can generate neuronal cell types, so their use in studying neurological diseases and regenerative therapies for these diseases is notable. Huntington’s disease is an untreatable genetic neurodegenerative disease that typically begins with the degeneration of medium-sized spiny neurons (MSNs), neurons found in a specific region of the brain called the basal ganglia. A recent paper in the journal Development describes how hPS cells could be driven to differentiate into MSNs. Carri and colleagues exposed hPS cells to a finely-tuned mixture of regulatory proteins and molecules, and the resulting MSNs showed characteristics identical to mature, authentic MSNs. hPS cells were differentiated into neurons that contained DARPP-32 (green), a marker for MSNs identity.




Credit:

Carri, A., Onorati, M., Lelos, M., Castiglioni, V., Faedo, A., Menon, R., Camnasio, S., Vuono, R., Spaiardi, P., Talpo, F., Toselli, M., Martino, G., Barker, R., Dunnett, S., Biella, G., & Cattaneo, E. (2012). Developmentally coordinated extrinsic signals drive human pluripotent stem cell differentiation toward authentic DARPP-32+ medium-sized spiny neurons Development, 140 (2), 301-312 DOI: 10.1242/dev.084608

martes, 20 de marzo de 2012

Las células madre apuntan a un posible tratamiento para la enfermedad de Huntington

Fuente: Medical Press, 16 de marzo.

La enfermedad de Huntington, el debilitante trastorno congénito neurológico que progresivamente disminuye la coordinación muscular y la capacidad cognitiva, es una enfermedad sin tratamiento eficaz, una sentencia de muerte lenta.

Un tipo especial de células cerebrales forjada a partir de células madre podría ayudar a restaurar los déficits de coordinación musculares que causan los espasmos incontrolables característicos de la enfermedad.

“Esto es realmente algo inesperado”, dice Su-Chun Zhang, un neurocientífico de la Universidad de Wisconsin-Madison y autor principal del nuevo estudio, que mostró que la locomoción puede ser restaurada en los ratones con una condición como la de Huntington.

Zhang es un experto en células madre pluripotentes inducidas. En el nuevo estudio, el grupo se centró en lo que se conoce como las neuronas GABA, células cuya degradación es responsable de la interrupción de un circuito neural clave y la pérdida de la función motora en los pacientes de Huntington. Estas neuronas, explica Zhang, producen un neurotransmisor clave, una sustancia química que ayuda a sostener la red de comunicación en el cerebro que coordina el movimiento.

En el laboratorio, Zhang y sus colegas en el Centro de la UW-Madison Waisman han aprendido a producir grandes cantidades de neuronas GABA a partir de células madre embrionarias, que pretendían poner a prueba en un modelo murino de enfermedad de Huntington. El objetivo del estudio, señala Zhang, era simplemente ver si las células pasarían a integrarse de forma segura en el cerebro del ratón. Para su asombro, las células no sólo se integran, sino que también restablecen la red de comunicación rota, y restauran la función motora.

Los resultados del estudio fueron sorprendentes, explica Zhang, porque las neuronas GABA residen en una parte del cerebro, los ganglios basales, que desempeña un papel clave en la coordinación motora voluntaria. Sin embargo, las neuronas GABA ejercen su influencia a distancia sobre las células en el cerebro medio a través del circuito alimentado por el GABA neuronal del neurotransmisor químico.

“Este circuito es esencial para la coordinación motora”, dice Zhang, “y es lo que está roto en los pacientes de Huntington. Las neuronas GABA ejercen su influencia a distancia a través de este circuito. Sus objetivos son células muy lejanas.”

Que las células trasplantadas con eficacia pudieran restablecer el circuito fue completamente inesperado: “lo que hemos demostrado es que las neuronas GABA pueden rehacer los circuitos y producir el neurotransmisor correcto“.

Las implicaciones de este nuevo estudio no sólo son importantes porque sugieren que algún día podría ser posible utilizar la terapia celular para tratar la enfermedad de Huntington, sino también porque sugieren que el cerebro adulto puede ser más maleable de lo que se creía anteriormente.

El cerebro adulto, señala Zhang, es considerado por los neurólogos como un ente estable, y no fácilmente susceptible a las terapias que traten de corregir las cosas, como los circuitos rotos en la raíz de enfermedades como la de Huntington. “El cerebro está estructurado de manera tan precisa que si una neurona se proyecta de manera incorrecta, podría ser caótico.”

Zhang señala que aunque la nueva investigación es prometedora, conseguir una terapia para pacientes humanos llevará mucho tiempo y esfuerzo. Sin embargo, para una enfermedad que ahora no tiene tratamiento eficaz, el trabajo podría convertirse en la mejor esperanza para las personas con la enfermedad de Huntington.