Lo han conseguido utilizando células madre embrionarias humanas que, una vez implantadas en el cerebro de ratones de laboratorio, han sido capaces de reparar las deficiencias neurológicas que presentaban. Esta recuperación se logró porque estas células se diferenciaban en dos tipos de neuronas implicadas en funciones tan importantes como el aprendizaje, la memoria, las emociones o la adicción. Es un estudio de la Universidad de Wisconsin-Madison que se publicó el pasado domingo 21 de Abril en la revista Nature Biotechnology.

Conseguir reparar el cerebro reponiendo las células dañadas es la meta de cualquier terapia con células madre. Y es lo que han conseguido en este estudio al lograr reponer en ratones las neuronas dañadas. Han conseguido reponer neuronas colinérgicas, cuya pérdida está implicada en alteraciones como el Alzheimer o el síndrome de Down, y en neuronas GABA, cuya pérdida está implicada en esquizofrenia, epilepsia, depresión o la adicción.

Para llegar a estos sorprendentes resultados, primero cultivaron las células madre humanas durante 10 días en placas de cultivo en el laboratorio para diferenciarlas en células neurales y después otros 15 días añadiendo una proteína llamada sonic hedgehog (SHH) hasta generar un tipo especifico de células progenitoras neuronales (denominadas progenitoras MGE). Estas células progenitoras son las que luego implantaron en el cerebro de unos ratones en los que previamente habían provocado daños en una zona del cerebro que se conecta con el hipocampo mediante neuronas GABA y colinérgicas, para generar así pérdida memoria y deficiencias en el aprendizaje.

Las células progenitoras se implantaron en el hipocampo, centro fundamental para la memoria, justo al otro lado de los circuitos neuronales que habían sido destruidos. Al ser implantadas en el cerebro del ratón se diferenciaron en dos tipos de neuronas, neuronas GABA y neuronas colinérgicas, e incluso se conectaron con las células correspondientes en el hipocampo. El éxito del implante se verificó al ver que los ratones después de recibir el trasplante realizaban mejor las pruebas estándar de memoria y aprendizaje. Por ejemplo, eran mejores en el test del laberinto de agua, en el cual se pone a los ratones en una piscina y para poder escapar tienen que recordar la localización de una plataforma que está escondida.

La clave del éxito fue saber elegir la localización y el momento del trasplante, además de la pureza de la población de células progenitoras, según el Dr. Zhang, director del estudio. La localización que eligieron para el trasplante hizo que se generaran las neuronas GABA y colinérgicas, el tipo de neuronas necesarias para reparar la memoria y el aprendizaje. Además, el hecho de primero diferenciar parcialmente las células madre en cultivo previene la generación de tipos celulares no deseados (como tumores) dentro del cerebro del ratón.

Estos resultados aun nos dejan muy lejos de una posible terapia con células madre, sobre todo para las alteraciones psiquiátricas ya que no se sabe bien la parte del cerebro que está dañada, tal y como afirma el Dr. Zhang. Pero si podría tener una aplicación más inmediata en la creación de modelos para el descubrimiento y estudio de nuevos fármacos.

Fuente:

University of Wisconsin-Madison

Artículo:

Yan Liu, Jason P Weick, Huisheng Liu, Robert Krencik, Xiaoqing Zhang, Lixiang Ma, Guo-min Zhou, Melvin Ayala, Su-Chun Zhang. Medial ganglionic eminence–like cells derived from human embryonic stem cells correct learning and memory deficits. Nature Biotechnology, 2013; DOI: 10.1038/nbt.2565