Encuentran el mecanismo para garantizar la reserva de células madre para generar neuronas en la edad adulta
Un grupo de investigadores del Instituto de Biomedicina de Valencia ha realizado un importante descubrimiento sobre la autofagia y su papel en el desarrollo del cerebro. Según los resultados de su investigación, publicados en “Nature Communications”, la autofagia permite a las células madre neurales entrar en reposo después de la primera semana de vida, formando parte de la reserva necesaria para la formación de neuronas en la edad adulta.
El cerebro humano continúa generando nuevas neuronas incluso en la etapa adulta, gracias a las reservas de células madre neurales que se encuentran en reposo después de proliferar durante la formación del cerebro. Estas células madre pueden mantenerse en reposo o ser activadas para formar neuronas funcionales.
El equipo de investigación ya había identificado las señales externas que regulan el equilibrio entre el reposo y la actividad de las células madre en la edad adulta. Ahora, han descubierto que la primera entrada al estado de reposo durante la fase posnatal temprana está regulada por la autofagia, un proceso celular implicado en el reciclaje de componentes dañados para mantener la integridad celular.
El estudio se llevó a cabo utilizando animales transgénicos con células madre deficientes en Atg7, un gen clave para la autofagia. También se utilizaron cultivos de células madre aisladas del hipocampo de ratones y se manipularon con pequeñas moléculas que activan o inhiben la autofagia.
Cuando las células madre entran en reposo, se acumulan agregados de proteínas y aumenta la maquinaria autofágica para reciclar estos agregados. Si se interfiere con este proceso, las células continúan dividiéndose en lugar de entrar en reposo.
Es crucial que la autofagia funcione correctamente una vez que las células madre entran en reposo, ya que esto les permite mantenerse inactivas y evitar el agotamiento prematuro. En resumen, la autofagia controla la conversión de las células precursoras del neurodesarrollo en células madre características del adulto.
Además de avanzar en el conocimiento sobre el neurodesarrollo, este descubrimiento puede tener implicaciones en el envejecimiento y en enfermedades neurodegenerativas como el alzhéimer. Durante el envejecimiento, y en estas enfermedades, disminuye la producción de neuronas en el hipocampo debido a la reducción en el número de células madre neurales y a que estas se encuentran en un estado de reposo más profundo. Sin embargo, los investigadores observaron que la modulación de la autofagia puede “despertar” a las células madre en modelos celulares, lo cual es un resultado alentador.
Activar las reservas de células madre endógenas para favorecer la producción de nuevas neuronas y su integración en los circuitos neurales podría ser una intervención útil para mitigar los efectos del envejecimiento cerebral, tanto en personas sanas como en aquellas con enfermedades neurodegenerativas.
Este descubrimiento ofrece nuevas vías de investigación y puede tener un impacto significativo en futuros tratamientos para enfermedades neurodegenerativas. Con un mejor conocimiento de la autofagia y su papel en el desarrollo y el envejecimiento del cerebro, se podrán diseñar estrategias para contrarrestar los efectos negativos del envejecimiento cerebral y mejorar la calidad de vida de las personas afectadas por enfermedades neurodegenerativas.
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