Mediante el uso de células madre que pueden convertirse en otras células en el cerebro un grupo de investigadores de la Universidad de Rutgers New Brunswick ha desarrollado modelos experimentales…
Estos investigadores han desarrollado dos modelos de cerebro como forma para investigar el desarrollo cerebral temprano en relacion con el síndrome de Down…. Los dos modelos de cerebro son un modelo del cerebro 3D en vivo y un modelo de cerebro de ratón con células humanas implantadas
El estudio, que se centra en el gen OLIG2 del cromosoma 21 humano, aparece publicado en Cell Stem Cell. “Nuestros resultados sugieren que este gen es potencialmente un excelente objetivo terapéutico prenatal para revertir el desarrollo anormal del cerebro embrionario, reequilibrar los dos tipos de neuronas en el cerebro: excitadoras e inhibitorias. Un equilibrio saludable es fundamental, además de mejorar la función cognitiva postnatal”, dice Peng Jiang, profesor de Biología Celular y Neurociencia y uno de sus autores.
Por lo general nacemos con 46 cromosomas pero los bebés con síndrome de Down tienen una copia adicional del cromosoma 21, por lo que el desarrollo de su cuerpo y su cerebro es distinto
Esta es la disfuncion cromosómica más diagnosticada y afecta a uno de cada 700 recién nacidos.
Los investigadores obtuvieron células de la piel de pacientes con síndrome de Down y las reprogramaron genéticamente a células madre pluripotentes inducidas por el hombre (hiPSCs).
De acuerdo con las células madre embrionarias, las células especiales pueden desarrollarse en muchos tipos de células, incluidas las células cerebrales, durante la vida temprana y el crecimiento y son herramientas útiles para el desarrollo de fármacos y el modelado de enfermedades.
Modelo en 3D
Usando células cerebrales derivadas de células madre con una copia adicional del cromosoma 21, los científicos desarrollaron el modelo 3D de organoides cerebrales, que se parece al cerebro humano en desarrollo temprano y , a la vez , también desarrollaron el modelo de cerebro de ratón con células cerebrales humanas derivadas de células madre implantadas en el cerebro de los ratónes un día después de que nacieron los mismos.
Los investigadores encontraron que las neuronas inhibitorias, que hacen que su cerebro funcione sin problemas, se produjeron en exceso en ambos modelos, y los ratones adultos tenían problemas de memoria.
Los investigadores encontraron que el gen OLIG2 juega un papel crítico en esos efectos y que inhibirlo lleva a mejoras.
Los científicos podrían utilizar la combinación del organoide cerebral y el modelo cerebral de ratón para estudiar otros trastornos del desarrollo neurológico, como el trastorno del espectro autista.
Los resultados de esta investigacion puede ayudar a los científicos a comprender mejor los mecanismos de la enfermedad de Alzheimer, un trastorno que afecta especialmente y de forma temprana a las personas con síndrome de Down.
Algunas curiosidades 