Células estaminais neuronais implantadas geram neurónios e sinapses, tornando-se parte funcional do cérebro dum rato


Parte duma fatia do cérebro mostrando células estaminais neurais induzidas transplantadas (verde) funcionais, totalmente integradas na rede neuronal do cérebro (azul) (crédito: LCSB)

Os cientistas do Centro de Sistemas Biomedicinais do Luxemburgo (LCSB) da Universidade de Luxemburgo têm enxertado células estaminais neuronais induzidas (iNSC) no cérebro de ratos, com a funcionalidade e estabilidade a longo prazo, pela primeira vez. Seis meses após a implantação, os novos neurónios reprogramados a partir de células da pele, tornou-se plena e funcionalmente integrados no cérebro, criando sinapses e células gliais.

Esta implantação bem-sucedida de neurónios aumenta as esperanças para futuras terapias para as doenças neurodegenerativas, substituindo os neurónios doentes pelos saudáveis ​​- no cérebro de pacientes com a doença de Parkinson, por exemplo. No entanto, "os sucessos na terapêutica humana ainda estão muito longe", advertiu o investigador principal Prof. Jens Schwamborn.

Os investigadores publicaram os seus resultados na Stem Cell Reports.

Totalmente integrados no cérebro, ligados por sinapses

Os ratos tratados não mostraram efeitos secundários adversos, mesmo seis meses após a implantação para nas regiões do hipocampo e do córtex do cérebro, de acordo com os investigadores. Os neurónios apresentaram atividade normal e foram totalmente integrado na rede complexa do cérebro, ligados às células cerebrais originais via sinapses recém-formadas.

Além disso, as iNSCs não têm predisposição para a formação de tumores, como no caso de células estaminais pluripotentes induzidas (iPSCs).

"Com base nos conhecimentos atuais, vamos começar a olhar especificamente para o tipo de neurónios que morrem no cérebro dos pacientes com a doença de Parkinson - ou seja, os neurónios produtores de dopamina," disse Schwamborn. Ele disse que, no futuro, os neurónios implantados poderiam produzir dopamina (que falta na doença de Parkinson) diretamente no cérebro do paciente e transportá-la para os locais apropriados - constituindo uma cura real.

Os colegas do Instituto Max Planck, do Hospital Universitário de Münster (Alemanha), e da Universidade de Bielefeld (Alemanha) também foram envolvidos na investigação.

Resumo da Stem Cell Reports

Sobrevivência in vivo a longo prazo de células estaminais neurais induzidas transplantadas
Falta de crescimento tumorigénico
Diferenciação in vivo das multilinhagens de iNSCs transplantadas
Integração funcional, formação de sinapses e atividade eletrofisiológica

As células diferenciadas podem ser convertidas diretamente em células estaminais neurais multipotentes (ou seja, as células estaminais neurais induzidas [iNSCs]). As iNSCs oferecem uma alternativa atraente à tecnologia de células estaminais pluripotentes induzidas (iPSC) no que diz respeito às terapias regenerativas. Aqui, mostramos uma análise in vivo a longo prazo de iNSCs transplantadas no cérebro dum rato adulto. As iNSCs mostraram uma taxa de sobrevivência in vivo saudável e a longo prazo, sem crescimento de enxertos. As células apresentaram multilinhagens neurais potenciais com um claro viés em direção a astrócitos e uma regulação baixa permanente de marcadores progenitores e do ciclo celular, indicando que as iNSCs não estão predispostas à formação de tumores. Além disso, a formação de ligações sinápticas, bem como as propriedades electrofisiológicas neuronais e gliais demonstraram que as iNSCs diferenciadas migraram, integradas funcionalmente, e interagiram com os circuitos neuronais existentes. Concluímos que o transplante de iNSCs a longo prazo é um procedimento seguro; além disso, pode representar uma ferramenta interessante para futuras aplicações regenerativas personalizadas.





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