Organoides cerebrales de un año de edad revelan que los astrocitos podrían ser el origen de la epilepsia de aparición temprana.
Organoides cerebrales humanos diminutos, de un año de edad, que imitan el cerebro de un recién nacido, están proporcionando nuevas pistas para posibles tratamientos de una de las principales causas genéticas de epilepsia infantil, que normalmente se manifiesta a medida que el cerebro madura poco después del nacimiento.
Un nuevo estudio realizado por investigadores de la UC Berkeley señala a los astrocitos hiperreactivos como uno de los principales factores que desencadenan la inflamación que puede provocar convulsiones, y destaca posibles terapias que podrían reducirla. Los astrocitos son uno de los tres tipos principales de células gliales en el cerebro y contribuyen a la transmisión de señales a través de las neuronas. El trabajo se publica en la revista Nature.
Los organoides cerebrales humanos (esferas de tejido cerebral de varios milímetros de diámetro que flotan en un líquido nutritivo) contienen solo unos pocos tipos de células cerebrales y distan mucho de ser un cerebro real. Sin embargo, a diferencia de la capa plana de células en un cultivo celular tradicional, los organoides se desarrollan y se comportan de forma muy similar a las células de un cerebro vivo.
El trastorno hereditario, denominado complejo de esclerosis tuberosa, se caracteriza por lesiones cerebrales con forma de patata que provocan convulsiones graves, a menudo resistentes a los medicamentos anticonvulsivos comunes. La enfermedad también se acompaña de síntomas debilitantes en otras partes del cuerpo, como el corazón, la piel y los riñones.
Desde hace tiempo se sospecha la causa genética específica de los tubérculos de la esclerosis tuberosa: un niño hereda una mutación en una copia o alelo de un gen (TSC1 o TSC2) y luego desarrolla una mutación aleatoria en el otro alelo. Al estar ambas copias del gen defectuosas, el niño desarrolla lesiones que interrumpen la red eléctrica del cerebro. A menudo, la segunda mutación se produce en regiones distintas del cerebro, lo que da lugar a múltiples lesiones tuberosas.
Lo que se desconocía era cómo las mutaciones en estos dos genes, que regulan una importante vía metabólica y de desarrollo en todo el cuerpo llamada mTOR, causan lesiones tuberosas en el cerebro. Se suponía que las mutaciones provocaban una reacción exagerada de las neuronas, lo que daba lugar a convulsiones.
Si la hipótesis de los astrocitos hiperactivos es correcta, se podrían probar los fármacos inmunosupresores existentes que actúan sobre las células reactivas para reducir la inflamación y tal vez aliviar estas convulsiones intratables. Sin embargo, una dificultad al usar células humanas es que se desarrollan a un ritmo humano. Para observar los efectos de una enfermedad del desarrollo que se manifiesta alrededor del momento del nacimiento, los organoides deben cultivarse durante al menos nueve meses. Por consiguiente, los estudiantes de posgrado y los becarios postdoctorales de Bateup cuidan sus organoides durante mucho más tiempo que la mayoría de los laboratorios.
La vía mTOR es un centro de señalización fundamental en todas las células del cuerpo y un regulador crítico del crecimiento y el metabolismo celular. Por ello, se ha estudiado principalmente en el contexto del cáncer. Sin embargo, diversos estudios han demostrado que también es importante en el desarrollo cerebral y puede participar en los cambios patológicos que se producen en los trastornos neurodegenerativos.
- Fuente: MedicalXpress
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