Cellule staminali adulte riprogrammate nel loro ambiente naturale

Giugno 15, 2016 Admin Salute 0 2
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La scoperta attesta non solo la versatilità delle cellule staminali neurali, ma apre anche nuove indicazioni per il trattamento di malattie neurologiche, come la sclerosi multipla, l'ictus e l'epilessia che interessano non solo le cellule neuronali, ma anche disturbare il funzionamento delle cellule gliali di supporto.

"Abbiamo saputo che la nascita e la morte delle cellule staminali adulte del cervello potrebbero essere influenzate be esperienza, ma siamo rimasti sorpresi che un singolo gene potrebbe cambiare il destino delle cellule staminali nel cervello," dice l'autore principale dello studio, Fred H . Gage, Ph.D., professore del Laboratorio di Genetica e il VI e Giovanni Adler Chair per la Ricerca sulle Malattie Neurodegenerative Age-Related.




Per tutta la vita, le cellule staminali neurali adulte generano nuove cellule cerebrali in due piccole aree del cervello dei mammiferi: il bulbo olfattivo, che elabora gli odori, e giro dentato, la parte centrale del ippocampo, che è coinvolto nella formazione di ricordi e apprendimento.

Dopo queste cellule staminali si dividono, i loro progenitori devono scegliere tra diverse opzioni rimanenti - una cellula staminale, trasformandosi in una cellula nervosa, chiamato anche un neurone, o entrare a far parte della rete di sostegno del cervello, che include astrociti e oligodendrociti.

Gli astrociti sono cellule gliali a forma di stella che tengono i neuroni a posto, li nutrono, e digerire parti di neuroni morti. Gli oligodendrociti sono cellule specializzate che avvolgono strettamente intorno assoni, i lunghi capelli, le estensioni simili di cellule nervose che trasportano i messaggi da un neurone all'altro. Essi formano uno strato isolante adiposo, noto come mielina, il cui compito è quello di accelerare i segnali elettrici che viaggiano lungo gli assoni.

Quando coccolati e coccolato in una capsula di Petri, le cellule staminali neurali adulte possono essere nudged di differenziarsi in qualsiasi tipo di cellula cerebrale, ma nel loro ambiente naturale nelle possibilità di carriera cervello di cellule staminali neurali si pensa di essere in gran parte limitata ai neuroni.

"Quando si cresce le cellule staminali in laboratorio, aggiungiamo un sacco di fattori di crescita con conseguente condizioni artificiali, che non potrebbe dirci molto sulla situazione in vivo", spiega il primo autore Sebastian Jessberger, MD, un ex ricercatore post-dottorato in laboratorio di Gage e ora professore assistente presso l'Istituto di Biologia Cellulare presso l'Istituto Federale Svizzero di Tecnologia di Zurigo. "Di conseguenza non sappiamo molto circa la plasticità effettiva delle cellule staminali neurali nel loro adulto nicchia cervello."

Per verificare se le cellule staminali nel loro ambiente cervello adulto possono ancora virare fuori dai sentieri battuti e cambiare il loro destino, Jessberger utilizzato retrovirus per manipolare geneticamente le cellule staminali neurali e la loro progenie nel giro dentato di topi di laboratorio. In condizioni normali, la maggioranza delle cellule differenziate in neuroni neonati. Quando ha introdotto il Ascl1, che era stato precedentemente dimostrato di essere coinvolti nella generazione di oligodendrociti e neuroni inibitori, ha reindirizzato successo il destino delle cellule neonato da un neurone a un lignaggio oligodendrocytic.

"E 'stato abbastanza sorprendente che le cellule staminali nel cervello adulto mantengono la loro plasticità destino e che un singolo gene è stato sufficiente per riprogrammare queste cellule", spiega Jessberger. "Ora possiamo potenzialmente adattare il destino delle cellule staminali per il trattamento di alcune condizioni come la sclerosi multipla."

In pazienti con sclerosi multipla, le immunitario attacca sistema oligodendrociti, che porta alla assottigliamento dello strato di mielina influenzare la capacità dei neuroni di condurre efficacemente segnali elettrici. Essere in grado di indirizzare le cellule staminali neurali a differenziarsi in oligodendrociti può alleviare i sintomi.

I ricercatori che hanno anche contribuito allo studio sono ricercatori postdottorato Nicolas Toni, Ph.D., Gregory D. Clemenson Jr, Ph.D., e Jasodhara Ray, Ph.D., tutto nel Laboratorio di Genetica.

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