Por primera vez, las células madre del cordón umbilical se han convertido directamente en las células de soporte del cerebro, los llamados oligodendrocitos. Esto eventualmente puede conducir a nuevas opciones de tratamiento para las enfermedades del sistema nervioso y particularmente para las lesiones de la médula espinal y la esclerosis múltiple.

Esta es la primera vez que esto se ha logrado con células madre no embrionarias, lo que supera muchos de los obstáculos éticos que se presentan con el uso de las células madre embrionarias.

Las células madre del cordón umbilical no plantea un dilema ético, porque las células provienen de una fuente que de otro modo serían descartados. Otra ventaja importante es que las células umbilicales en general, no se han encontrado que provocan reacciones inmunes, lo que simplificaría su potencial uso en los tratamientos médicos.

El principal desafío en el trabajo con las células madre es encontrar el producto desencadenante que transforme las células madre en el tipo celular deseado, en este caso transformar las células madre umbilicales en oligodendrocitos.

Entre los candidatos posibles encontraron que la norepinefrina, un promotor del crecimiento de las células madre, hacía que las células madre umbilicales se convirtieran en oligodendrocitos. Sin embargo, la conversión no fue completa pues las células crecieron pero luego no llegaron a alcanzar un nivel similar a las que se encuentra en el sistema nervioso humano.

Esto lo lograron poniendo restricciones físicas para el crecimiento celular mediante pequeños entorno tridimensional. Sólo después de hacer este cambio, y sin dejar de suministrar la norepinefrina, las células maduraron totalmente en oligodendrocitos. Es decir, las células madre son muy sensibles a las condiciones ambientales en las que se desarrollen.

Este crecimiento de los oligodendrocitos, aunque crucial, es sólo un primer paso para posibles tratamientos médicos. Hay dos opciones principales para continuar con las futuras investigaciones. La primera es que las células podrían inyectarse en el cuerpo en el momento de una lesión en la médula espinal para promover la reparación. Otra posibilidad interesante se refiere a la esclerosis múltiple y otras condiciones similares.

Los oligodendrocitos producen la mielina, que aísla las células nerviosas y permite las señales eléctricas que guían el movimiento y otras funciones. La pérdida de la mielina conduce a la esclerosis múltiple y otras condiciones relacionadas, tales como la neuropatía diabética.

La inyección de los nuevos oligodendrocitos pudiera mejorar la condición de los pacientes que sufren estas enfermedades. Los científicos también esperan desarrollar las técnicas necesarias para crecer los oligodendrocitos en el laboratorio para su uso como un sistema modelo tanto para una mejor comprensión de la pérdida y la restauración de la mielina como para las pruebas de los nuevos tratamientos de medicina regenerativa.

Referencia

Hedvika Davis, Xiufang Guo, Stephen Lambert, Maria Stancescu, James J. Hickman. Small Molecule Induction of Human Umbilical Stem Cells into Myelin Basic Protein Positive Oligodendrocytes in a Defined Three-Dimensional Environment. ACS Chemical Neuroscience, 2011; 111129100355003 DOI: 10.1021/cn200082q

Un grupo multidisciplinario de investigadores de Finlandia y Suecia han descubierto que una extraña mirada de los pacientes bajo hipnosis puede ser la clave que puede conducir eventualmente a la solución de un largo debate sobre la existencia de un estado hipnótico.

Una de las características más conocidas de una persona hipnotizada en la cultura popular son los ojos muy abiertos y vidriosos. Paradójicamente, este signo no se ha considerado de gran importancia entre los investigadores y nunca ha sido estudiado en detalle, probablemente debido al hecho de que puede ser visto solamente en algunas personas hipnotizadas.

El estudio, publicado en la revista PLoS ONE ,  fue realizado con un persona muy altamente hipnotizable que puede ser hipnotizada y deshipnotizada simplemente usando una señal de una sola palabra. El cambio entre el estado hipnótico y el estado normal, por lo tanto puede variar en cuestión de segundos.

Los investigadores utilizaron una metodología de alta resolución llamada “eye-tracking” y presentaron un conjunto de tareas oculomotoras bien establecidas que desencadenan el comportamiento automático del ojo. Los científicos encontraron que la mirada vidriosa fue acompañado por cambios medibles objetivamente en el comportamiento automático. Este comportamiento del ojo no podría ser imitado por los participantes no hipnotizados.

En el campo de la investigación de la hipnosis este resultado significa que la hipnosis no puede ser considerada como una imagen mental que tiene lugar durante un estado de vigilia sino en un acto totalmente normal de conciencia. Por otro lado, el resultado puede tener consecuencias más amplias para la psicología y la neurociencia cognitiva, ya que proporciona la primera evidencia de la existencia de un estado de conciencia en los seres humanos que hasta ahora no había sido confirmado científicamente.

La hipnosis ha tenido una larga y controvertida historia en el campo de la psicología, la psiquiatría y la neurología. Más de 100 años los investigadores han debatido si existe un estado hipnótico especial o si es sólo el uso de estrategias cognitivas y de imágenes mentales en un estado de vigilia normal. Hasta el momento, un estado hipnótico nunca ha sido demostrado de manera convincente, y por lo tanto, muchos investigadores consideran el estado hipnótico como un mito popular de la psicología.

Referencia

Sakari Kallio, Jukka Hyönä, Antti Revonsuo, Pilleriin Sikka, Lauri Nummenmaa. The Existence of a Hypnotic State Revealed by Eye Movements. PLoS ONE, 2011; 6 (10): e26374 DOI: 10.1371/journal.pone.0026374

El cerebro humano no detiene su desarrollo en la adolescencia, sino que continúa hasta los 20 años. Esto lo demuestra un reciente estudio de la Facultad de Medicina y Odontología de la Universidad de Alberta y publicado en la revista Journal of Neuroscience.

Ha sido una creencia largamente sostenida de la comunidad médica que el cerebro humano deja de desarrollarse en la adolescencia. Pero una investigación médica ha encontrado que esto no es del todo cierto.

Este es el primer estudio a largo plazo, utilizando un tipo de imagen que muestra el cableado del cerebro, para demostrar que en la sustancia blanca todavía hay cambios estructurales que suceden durante la edad adulta. La materia blanca es el cableado del cerebro que conecta las diferentes regiones para facilitar las habilidades cognitivas. Estas conexiones se fortalecen a medida que envejecemos en la edad adulta.

Para la investigación se utilizaron imágenes de resonancia magnética para escanear los cerebros de 103 personas sanas entre las edades de 5 y 32 años. Cada sujeto de estudio fue escaneado por lo menos dos veces, con un total de 221 exploraciones en general. El estudio demostró que las partes del cerebro continúan desarrollándose después de la adolescencia en los sujetos individuales.

Los resultados de la investigación revelaron que los cerebros de los adultos jóvenes continúan desarrollando el cableado en el lóbulo frontal, las extensiones responsable de las tareas cognitivas complejas, como la inhibición, el funcionamiento de alto nivel y la atención.

Los investigadores especularon en su artículo que esto puede ser debido a una gran cantidad de experiencias de vida en la edad adulta, tales como la educación post-secundaria, la independencia y el desarrollo de nuevas relaciones sociales y familiares.

Una observación importante que los investigadores hicieron al revisar los resultados de las imágenes cerebrales de exploración fue que en algunas personas mostraron una reducción en la integridad de la materia blanca en el tiempo, que se asocia con el cerebros “envejecidos”. Los investigadores especularon en su artículo que esta observación debe estudiarse más a fondo, ya que puede proporcionar una mejor comprensión de la relación entre los trastornos psiquiátricos y la estructura del cerebro. Estos trastornos se desarrollan típicamente en la adolescencia o la adultez temprana. Esto es interesante ya que una gran cantidad de enfermedades psiquiátricas y otros trastornos surgen durante la adolescencia.

Referencia

C. Lebel, C. Beaulieu. Longitudinal Development of Human Brain Wiring Continues from Childhood into Adulthood. Journal of Neuroscience, 2011; 31 (30): 10937 DOI: 10.1523/JNEUROSCI.5302-10.2011

Un nuevo estudio de la Universidad de Northwestern proporciona evidencia convincente de que los hombres también estamos biológicamente conectados para cuidar a nuestras crías. De manera concluyente demostraron por primera vez que la paternidad reduce los niveles de testosterona de un hombre.

El efecto es consistente con lo que se observa en muchas otras especies donde los machos ayudan a cuidar los hijos dependientes. La testosterona estimula las conductas que ayudan a un hombre para competir por una compañía. Después de tener éxito en las relaciones de apareamiento y convertirse en padres, estas características y conductas hormonales pueden entrar en conflicto con las responsabilidades de la paternidad, por lo que es ventajoso para el cuerpo reducir la producción de las hormonas.

Los seres humanos somo poco comunes entre los mamíferos ya que nuestros hijos son dependientes de las personas mayores para la alimentación y la protección de más de una década (conozco muchos casos de varias décadas, de toda una vida…). Este estudio demuestra que los padres humanos están biológicamente conectados para ayudar con este trabajo.

Estudios anteriores demostrado que el número de padres que tendían a tener menores niveles de testosterona era pequeño y no concluyentes con respecto a si la paternidad disminuye los niveles de la testosterona o si los hombres con bajos niveles de testosterona eran más propensos a convertirse en padres.

Este nuevo estudio tiene un enfoque más novedoso ya que hicieron un seguimiento a un gran grupo de hombres que no eran padres y vieron si sus hormonas cambiaron después de convertirse en padres.  El estudio siguió a un grupo de 624 hombres de 21,5 a 26 años de edad durante un período de 4,5 años en las Filipinas. El estudio fue publicado en septiembre del año 2011 en la revista PNAS.

No es el caso de que los hombres con testosterona baja son simplemente más propensos a ser padres. De hecho ocurrió lo contrario, los hombres que inicialmente tenían más altos niveles de la testosterona tenían más probabilidades de convertirse en padres. Pero una vez que lo hicieron, la testosterona se redujo sustancialmente. Nuestros hallazgos sugieren que esto es especialmente cierto para los padres más involucrados con el cuidado infantil.

Los resultados del nuevo estudio también sugieren que los padres pueden experimentar una especialmente grande, pero temporal, disminución de la testosterona cuando por primera vez llevar a casa un bebé recién nacido. La paternidad y las exigencias de tener un bebé recién nacido requiere muchos ajustes emocionales, psicológicos y físicos. Este estudio indica que la biología de un hombre puede cambiar sustancialmente para ayudar a satisfacer esas demandas.

Referencia

Lee T. Gettler, Thomas W. Mcdade, Alan B. Feranil, Christopher W. Kuzawa. Longitudinal evidence that fatherhood decreases testosterone in human males.Proceedings of the National Academy of Sciences, 2011; DOI: 10.1073/pnas.1105403108

El envejecimiento es generalmente aceptado como un hecho universal de la vida, sin embargo muchas personas en el mundo trabajan en la búsqueda de la fuente de la juventud o de aquellos marcadores moleculares que regulan el proceso del envejecimiento. ¿Cómo ocurre molecularmente esta regulación? Para responder esta pregunta investigadores utilizaron un tipo de gusano llamado Caenorhabditis elegans para elaborar las bases moleculares del proceso de envejecimiento.

En un estudio publicado en línea por la revista Current Biology, encontraron que dos procesos celulares – el metabolismo de los lípidos y la autofagia – se coordinan para influir en la vida útil de los gusanos. En el proceso de autofagia, es un mecanismo celular importante que permite el uso del contenido celular propio para digerirlo y reciclarlos. Es un proceso muy conocido que por ejemplo ocurre cuando las personas están prolongadamente en huelgas de hambre.

La autofagia se ha convertido en un mecanismo de intenso escrutinio científico durante los últimos años, particularmente desde que se conoce que su mal funcionamiento está implicado en muchas enfermedades humanas, incluyendo el cáncer y la enfermedad de Alzheimer. Este estudio proporciona una comprensión más detallada de las funciones de la autofagia y el metabolismo de los lípidos en el envejecimiento.

Los gusanos que se utilizaron particularmente en este estudio se saben que viven más tiempo que los gusanos normales, pero hasta ahora no entendía bien el por qué de este comportamiento. Los resultados sugieren que la autofagia se ha incrementado como un efecto anti-envejecimiento, posiblemente mediante la promoción de la actividad de una enzima que digiere la grasa. En otras palabras, parece que el de reciclaje de las grasas es algo muy bueno para prolongar el envejecimiento, por lo menos para los gusanos.

Durante mucho tiempo se conocía que los gusanos carentes de línea germinal viven más que los gusanos normales, y este estudio ayuda precisamente a explicar el por qué.

A pesar de que no se pueden reproducir, los gusanos sin línea germinal tienen gónadas vacías y siguen produciendo toda la grasa que normalmente se destina para hacer los huevos. Este estudio muestra que, tal vez como resultado de toda esta grasa extra que tiene que ir a alguna parte o ser reciclada, se incrementa el proceso de autofagia en estos gusanos sin la línea germinal y esto hace que vivan en promedio un 25% más.

LIPL-4, es una enzima que ayuda a descomponer las grasas, y también fue previamente demostrada que se hiperactivaba en estos gusanos, donde se ayuda a prolongar la vida útil. Sin embargo, se desconoce cómo la enzima modula la longevidad. Aquí los investigadores encontraron que estos dos eventos eran interdependientes,es decir,  la autofagia es necesaria para mantener un alto nivel de la actividad de LIPL-4 y, recíprocamente, LIPL-4 se requiere para la iniciación de la autofagia.

En futuros experimentos, el equipo espera delinear la relación entre la autofagia y LIPL-4, y sus efectos exactos sobre el metabolismo lipídico. También están interesados ​​en determinar si la función de la longevidad de estas vías se conserva en otros animales.

Referencia

Louis R. Lapierre, Sara Gelino, Alicia Meléndez, Malene Hansen. Autophagy and Lipid Metabolism Coordinately Modulate Life Span in Germline-less C. elegans. Current Biology, 2011; DOI: 10.1016/j.cub.2011.07.042

Siempre me ha llamado la atención que algunas personas sienten más cariño para con sus mascotas que para sus similares humanos. No importa cuál es nuestra respuesta a los animales, al parecer esta es debido a que tenemos una parte específica del cerebro que está cableada para detectar rápidamente las criaturas de la especies no humanas. De hecho, los investigadores del Instituto de Tecnología de California (Caltech) y UCLA informan que a lo largo de las neuronas de la amígdala, un centro en el cerebro conocido para el procesamiento de las reacciones emocionales, responden preferentemente a las imágenes de los animales.

El equipo de investigación publicó su hallazgo en la revista Nature Neuroscience luego de reclutar y analizar a 41 pacientes con epilepsia en el Ronald Reagan UCLA Medical Center. Estos pacientes ya estaban siendo monitoreados para la actividad cerebral relacionada con las convulsiones. Utilizando electrodos ya en marcha, el equipo registró las respuestas de una sola neurona de la amígdala en los participantes del estudio al observar las imágenes de personas, animales, lugares u objetos.

Las amígdalas son una estructura en forma de almendra con grupos de neuronas – células que son componentes fundamentales del sistema nervioso – situadas profundamente en el lóbulo temporal del cerebro.

El estudio muestra que las neuronas humanas en la amígdala responden preferentemente a las imágenes de los animales, lo que significa que observaron la mayor cantidad de actividad en las células neuronales cuando los pacientes mirar0n a los gatos o serpientes frente a los edificios o las personas. Esta preferencia se extiende a todos los animales, ya sean feos o peligrosos, es decir, parece ser independiente del contenido emocional de las imágenes. Sorprendentemente, nos encontramos que este comportamiento es único respuesta de la amígdala derecha y no de la izquierda.

Esta sorprendente asimetría hemisférica ayuda a fortalecer los resultados anteriores y apoyan la idea de que, al principio de evolución de los vertebrados, el hemisferio derecho se especializa en el tratamiento de los estímulos inesperados y biológicamente relevantes, o con los cambios en el medio ambiente.

En términos de la evolución del cerebro, la amígdala es una estructura muy antigua, ya lo largo de nuestra historia biológica, los animales, que podrían representar los depredadores o presas, eran una clase de gran relevancia para nuestros estímulos.

Nadie se hubiera imaginado que las células de la amígdala responde más a los animales que a los rostros humanos, y en particular, que responden a todo tipo de animales, no solo los peligrosos. Este estudio va a estimular más la investigación en este campo del comportamiento y tiene el potencial de ayudarnos a entender mejor las fobias a los animales.

Referencia

lorian Mormann, Julien Dubois, Simon Kornblith, Milica Milosavljevic, Moran Cerf, Matias Ison, Naotsugu Tsuchiya, Alexander Kraskov, Rodrigo Quian Quiroga, Ralph Adolphs, Itzhak Fried, Christof Koch. A category-specific response to animals in the right human amygdala. Nature Neuroscience, 2011; DOI: 10.1038/nn.2899

Los científicos han descubierto una nueva manera de convertir las células de la piel humana en células cerebrales, un gran avance de la medicina y la salud humana al ofrecer una nueva esperanza para la medicina regenerativa y el descubrimiento de nuevos fármacos personalizados.

En un artículo que se publicado en la revista científica Cell Stem Cell, se reveló un método eficiente y robusto para transformar las células adultas de la piel en neuronas que son capaces de transmitir las señales del cerebro, marcando uno de los primeros experimentos documentados para la transformación de células adultas de un ser humano en células funcionales del cerebro.

Este trabajo podría tener implicaciones importantes para los pacientes y las familias que sufren de enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer, el Parkinson y la enfermedad de Huntington. Estas investigaciones ofrecen una nueva esperanza para el proceso de desarrollo de medicamentos para estas enfermedades, así como la posibilidad de la terapia de células de reemplazo para reducir el trauma de millones de personas afectadas por estas devastadoras e irreversibles enfermedades.

El descubrimiento de una forma de convertir las células adultas de la piel en células que actúan como células madre embrionarias ha mejorado radicalmente los campos de la biología celular y la investigación con células madre.

Las células madre embrionarias “pluripotentes”, son células que pueden convertirse en cualquier tipo de célula en el cuerpo humano. Estas constituyen una enorme promesa para la medicina regenerativa, en la que los órganos y tejidos dañados pueden ser reemplazados o reparados por nuevas células. Muchos en la comunidad científica consideran clave el uso de células madre para los futuros tratamientos y la erradicación de varias enfermedades, incluyendo las enfermedades cardíacas y la diabetes.

Este trabajo ofrece otro método para evitar el uso de células madre embrionarias y la creación de una plataforma completamente nueva para los estudios fundamentales de las enfermedades humanas. Por ejemplo en el futuro se podrán reprogramar las células de la piel podrían para ser utilizadas para poner a prueba tanto la seguridad como la eficacia en el tratamiento de la enfermedad de Alzheimer.

Esta tecnología permitirá crear un modelo para las enfermedades neurodegenerativas de forma muy rápida en el laboratorio, obteniendo las células nerviosas de los pacientes individuales en cuestión de días, en lugar de los meses requeridos anteriormente.

En los experimentos publicados se utilizaron dos genes y un microARN para convertir una muestra de piel de una mujer de 55 años de edad, directamente en las células del cerebro. Los microARN son pequeñas hebras de material genético que regulan casi todos los procesos en cada célula del cuerpo.

Las células neuronales creadas fueron funcionales pues intercambiaron los impulsos eléctricos necesarios para que las células del cerebro puedan comunicarse. El uso de microARN para reprogramar las células es una manera más segura y más eficiente que la manipulación de genes. En experimentos posteriores, los autores esperan que depender únicamente de los microARN y de los compuestos farmacéuticos para convertir las células de la piel a las células cerebrales, lo que debería conducir a la generación más eficiente de células para su análisis y propósitos de regeneración.

Referencia

Rajesh Ambasudhan, Maria Talantova, Ronald Coleman, Xu Yuan, Saiyong Zhu, Stuart A. Lipton, Sheng Ding.Direct Reprogramming of Adult Human Fibroblasts to Functional Neurons under Defined Conditions. Cell Stem Cell, 28 July 2011 DOI: 10.1016/j.stem.2011.07.002

Los lagartos tropicales puede ser lentos, pero no tontos. A esa conclusión llegaron en un nuevo estudio publicado en la revista Biology Letters, donde demuestran que las lagartijas pueden resolver los problemas asociados a algunas tareas tan bien como las aves y los mamíferos.

E un experimento investigadores de la Universidad de Duke probaron lagartos de Puerto Rico en varias tareas cognitivas y descubrieron que pueden aprender y recordar para resolver algunos problemas que nunca han enfrentado antes. Estos resultados desafían el estereotipo científico de que los reptiles son limitados en su capacidad cognitiva y en los métodos para encontrar comida.

La prueba a la que sometieron a las lagartijas fue en un bloque de madera con dos pozos, uno que estaba vacío y una que contenía un gusano, pero que estaba cubierto por una tapa. Luego, cuatro lagartos, dos varones y dos hembras, pasaron la prueba ya sea por morder o golpear la tapa hacia fuera para intentar alcanzar el gusano.

Los lagartos resolvieron el problema en tres intentos menos que las aves para dar vuelta la tapa correctamente y pasar la prueba. Las aves suelen tener hasta seis ocasiones al día, pero los lagartos sólo tienen una oportunidad por día, porque comen mucho menos. En otras palabras, si un lagarto comete un error, tiene que recordar la forma de corregirlo el día siguiente.

El experimento “demuestra claramente” que cuando los lagartos se enfrentan a una situación que nunca había experimentado, la mayoría de ellos fueron capaces de idear una manera de resolver el problema. Su capacidad de “desaprender” un comportamiento, una habilidad que algunas especies de mamíferos incluso tienen dificultades, es la marca de un animal cognitivo avanzado.

Los resultados debe lograr que los investigadores vuelvan a evaluar lo que se cree sobre la evolución de la cognición animal. Pero la mejor manera de utilizar estos nuevos resultados sería comparar las habilidades cognitivas entre especies de reptiles, más que entre reptiles, aves y mamíferos.

Sabemos que las aves y los mamíferos tienen cerebros más grandes y que dentro de las especies de aves y en especies de mamíferos, las especies con un cerebro más grande tienen una probabilidad de pasar a un nuevo entorno. Esto puede ser lo mismo en el caso de los lagartos.

Aunque sorprendente el hallazgo es posible que los lagartos utilizados en este estudio hayan mostrado un rápido aprendizaje porque serían uno de los lagartos de mayor tamaño de cerebro.

En comparación con otros lagartos, las lagartijas son mejores para la explotación de diversos hábitats y muestran un comportamiento complejo, los factores que pueden favorecer la evolución de un más alto nivel de procesamiento mental. La capacidad de los lagartos para llevar a cabo estas pruebas de laboratorio también puede ser una indicación de las características que permitieron que el grupo se propague a través de los trópicos.

Los investigadores planean probar otras especies de lagartos y comparar su cerebro con el tamaño corporal a finales de este año.

Referencia

Leal, M. and Powell, B. Behavioral Flexibility and Problem Solving in a Tropical Lizard. Biology Letters, 2011 DOI: 10.1098/rsbl.2011.0480

El VIH debilita la barrera hematoencefálica, una red de vasos sanguíneos que mantiene aislado al cerebro de las sustancias químicas y toxinas potencialmente peligrosas. ¿Cómo lo hace? ¿Será capaz el VIH de causar problemas neurológicos?

Los hallazgos, publicados en The Journal of Neuroscience, podrían ayudar a explicar por qué algunas personas que viven con el VIH experimentan complicaciones neurológicas, a pesar de los beneficios de los regímenes de medicamentos modernos que los mantienen vivos por mucho tiempo.

Hoy en día los tratamientos comunes con anti-retrovirales reducen exitosamente la replicación del VIH y retrasan la progresión de la enfermedad. Sin embargo, estudios recientes muestran que entre un 40 a un 60 por ciento de los pacientes con este tipo de tratamiento siguen sufriendo de un leve a moderado déficit neurológico, incluyendo la pérdida de la memoria y dificultades en el aprendizaje.

En el nuevo estudio de científicos del Albert Einstein College of Medicine, encontraron que la infección por VIH rompe la barrera hematoencefálica específicamente en un pequeño número de células de soporte del cerebro llamadas astrocitos. Esto ocurre pese a una baja producción viral casi indetectable. En condiciones normales los astrocitos contribuyen a mantener los vasos sanguíneos que componen la barrera.

Para probar si el VIH interfiere con este sistema de apoyo, los colegas construyeron un modelo de la barrera sangre-cerebro usando células humanas en el laboratorio. En un estudio previo, los investigadores encontraron que el VIH infecta a alrededor de un 5 por ciento de los astrocitos. En el estudio actual, los investigadores encontraron la presencia del VIH en un porcentaje similar de los astrocitos y esto condujo a la muerte de las células cercanas no infectadas y también a una barrera más permeable.

Curiosamente las células vecinas murieron, sin embargo, los astrocitos portadores del VIH sobrevivieron. Los astrocitos intercambian señales químicas a través de unas moléculas especializadas llamadas uniones. Esto sugiere que los astrocitos infectados transmiten las señales tóxicos a las células vecinas a través de los espacios articulares.

Según los autores los resultados sugieren que la infección por VIH de los astrocitos pueden ser importante en la aparición del deterioro cognitivo en las personas que viven con la enfermedad. Se necesitarán nuevas terapias que no sólo atacan a los virus, sino también que detengan la propagación del virus a otras células del cerebro no infectadas.

En un análisis del tejido cerebral de los monos macacos infectados con la forma simia del VIH se encontraron resultados muy similares.

Los investigadores en SIDA nunca han encontrado una explicación clara por qué el VIH está asociado a complicaciones neurológicas que persisten a pesar de las potentes terapias combinadas antivirales que han mejorado la salud y la supervivencia. Este estudio proporciona una posible explicación dado que los astrocitos infectados puede provocar una cascada de señales que podría abrir el cerebro de varias influencias tóxicas.

Los resultados abren la posibilidad de desarrollar nuevos enfoques terapéuticos que bloquear o modificar la transmisión de las señales de los astrocitos infectados con el VIH.

Referencia

Eliseo A. Eugenin, Janice E. Clements, M. Christine Zink, and Joan W. Berman. Human Immunodeficiency Virus Infection of Human Astrocytes Disrupts Blood–Brain Barrier Integrity by a Gap Junction-Dependent Mechanism. The Journal of Neuroscience, 29 June 2011, doi:10.1523/JNEUROSCI.1460-11.2011.

En el trabajo, publicado en la revista Molecular Psychiatry , el equipo confirma la creación de dos nuevas líneas de células iPS con mutaciones en el gen llamado DISC1, que se interrumpe en una esquizofrenia. Para eso,  hicieron las células utilizando un vector virales que estimula el mecanismo de reprogramación de las células sin modificar su contenido genético original con el ADN de un virus extranjero.

Las células madre de estas dos nuevas líneas, afirmaron los científicos, pueden ser inducidas a convertirse en células cerebrales como las neuronas. Debido a que tienen la mutación DISC1, y que están desempeñando un papel importante en la detección de las drogas para los tratamientos de las principales enfermedades mentales como la esquizofrenia, el trastorno bipolar y la depresión mayor, así como proporcionar pistas sobre las causas de estas enfermedades.

La mayoría de la gente piensa de las células madre sólo como terapia potencial para sustituir el trasplante de células o tejidos dañados, pero para las enfermedades psiquiátricas, que han demostrado ser un desafío para el conocimiento científico. Estas células son sin dudas un buen punto de apoyo para los estudios en esta enfermedad.

El beneficio de mantener el genoma original de las células reprogramadas se compensa con el hecho de que el enfoque de los vectores episomal es de tiempo y mano de obra intensiva.

“La eficacia de la nueva técnica es muy, muy bajo, dijeron los autores citando una tasa de 0,0006 por ciento o menos, comparada con la tasa de eficiencia de las células reprogramadas infectadas por virus, que oscila en alrededor de 0,001 por ciento. “Las células humanas crecen lentamente, y este tipo de reprogramación lleva tiempo.”

Sin embargo, el método de vectores episomal resuelve problemas difíciles relacionados con el enfoque viral más eficiente, lo que implica la inserción de genes extraños en el genoma de la célula lo que potencialmente interrumpir o influir en otros genes que pueden cambiar el comportamiento celular. También alivia la preocupación sobre el comportamiento celulares raro después debido a la reactivación de los genes introducidos que permanecen en el genoma.

Las muestras de biopsia de piel utilizada en el estudio procedían de una familia estadounidense informó por primera vez hace 25 años que varios de sus miembros estaban afectados con esquizofrenia. Un análisis genético realizado hace seis años descubrió que una mutación en el gen DISC1 era común a todos los miembros de la familia con enfermedades mentales graves. Hace dos años recogieron las muestras de piel y las entregaron al equipo que obtuvo las células, que hasta ahora han logrado reprogramar dos de las muestras en las nuevas iPS líneas celulares. Las muestras de piel de células de los miembros restantes de la familia, así como de individuos no relacionados con la esquizofrenia, se sigue trabajando y podrían convertirse en otras líneas de células madre.

Tomó una ventana bien variable de tiempo – entre tres semanas y tres meses – queen  las células epiteliales alargadas y una sola capa, empezaran a cambiar de forma y agruparse, un signo revelador de que estaban en el camino de convertirse en células madre. Luego pasaron por una serie de procesos de caracterización, que generalmente toma alrededor de seis meses o más, dependiendo de su rigor, para probar la existencia de las células reprogramadas.

Posteriormente, el equipo llevó a cabo una serie de pruebas para verificar no sólo que los genes que utilizaron para introducir los factores de reprogramación fueran indetectables en las células transformadas, sino también para demostrar su pluripotencialidad. En primer lugar, confirmaron que estas células podían generar células diferenciadas de las tres capas germinales – el endodermo, el mesodermo y el ectodermo – que eventualmente dan lugar a todos los tejidos de un animal y los órganos. Al cambiar la receta de los medios de cultivo en el que las células están creciendo, el equipo logró no solo que las células se convirtieran en neuronas, sino también en células de tejido graso, de tejido óseo y muscular. Para confirmar la pluripotencialidad in vivode las células  iPS con la capacidad de diferenciarse en todos los tipos de células diferentes, los investigadores realizaron una prueba rigurosa que incluyó la inyección de las células madre en ratones cuyos sistemas inmunológicos fueron suprimidos y observaron que las células de las tres capas germinales estaban presentes en los tumores que se formaron.

Este trabajo permite mirar a las células neuronales diferenciadas de estas células iPS con el fin de investigar los mecanismos y las funciones del gen DISC1 en el sistema nervioso, y entender el papel que pueden desempeñar en enfermedades como la esquizofrenia. Estos estudios futuros pueden conducir a la identificación de nuevas moléculas que podrían servir como dianas terapéuticas para la enfermedad.

Referencia

C-H Chiang, Y Su, Z Wen, N Yoritomo, C A Ross, R L Margolis, H Song, G-l Ming. Integration-free induced pluripotent stem cells derived from schizophrenia patients with a DISC1 mutation. Molecular Psychiatry, 2011; DOI: 10.1038/mp.2011.13