Los investigadores han convertido células inmunes del cerebro en neuronas que reemplazaron a las neuronas dañadas y restauraron la función en ratones afectados por un accidente cerebrovascular. El siguiente paso será investigar si se pueden lograr los mismos resultados utilizando células cerebrales humanas, abriendo la puerta al tratamiento del accidente cerebrovascular.
Después de que un accidente cerebrovascular u otras enfermedades cerebrovasculares provocan un flujo sanguíneo deficiente al cerebro, las neuronas se dañan o mueren, lo que provoca defectos físicos y psicológicos únicos. Ahora, investigadores de la Universidad de Kyushu en Japón restauraron la función motora en ratones afectados por un accidente cerebrovascular al convertir la microglía, las principales células inmunes del cerebro, en neuronas.
Kenichi Nakajima, autor correspondiente del estudio, dijo: "Cuando nos cortamos o rompemos, nuestras células de la piel y los huesos pueden replicarse, curando así nuestros cuerpos. Pero las neuronas de nuestro cerebro no se regeneran fácilmente, por lo que el daño suele ser permanente. Por lo tanto, necesitamos encontrar nuevas formas de albergar las neuronas perdidas".
Los investigadores sabían por estudios anteriores que se podía lograr que la microglía se convirtiera en neuronas en el cerebro de ratones sanos. Después de un derrame cerebral, la microglía, que es responsable de eliminar las células cerebrales dañadas o muertas, se mueve hacia el sitio de la lesión y se replica rápidamente.
"Las microglías son abundantes y están situadas exactamente donde las necesitamos, por lo que son objetivos ideales para la transformación", afirma Takashi Irie, primer autor del estudio.
Los investigadores indujeron accidentes cerebrovasculares en ratones bloqueando temporalmente la arteria cerebral media derecha, un vaso sanguíneo importante en el cerebro que comúnmente se asocia con accidentes cerebrovasculares en humanos. Después de una semana, los investigadores observaron alteraciones en la función motora en los ratones, con una disminución significativa de las neuronas en el cuerpo estriado, una región del cerebro involucrada en la toma de decisiones, la planificación de acciones y el control motor.
Utilizaron lentivirus, una subclase de retrovirus utilizados como vectores virales, para insertar ADN en la microglía en el lugar del daño causado por el accidente cerebrovascular. El ADN contiene instrucciones para producir NeuroD1, una proteína que induce la conmutación neuronal. Durante las próximas semanas, estas células se convierten en neuronas.
Tres semanas después de la implantación del ADN, la función motora de los ratones mejoró. A las ocho semanas, las neuronas recién inducidas se habían integrado con éxito en los circuitos cerebrales. Cuando los investigadores eliminaron las nuevas neuronas, las mejoras en la función motora desaparecieron, lo que confirma que las nuevas neuronas contribuyeron directamente a la recuperación de los ratones.
"Estos resultados son prometedores", afirmó Nakajima. "El siguiente paso es probar si NeuroD1 también puede convertir eficazmente la microglía humana en neuronas y confirmar que nuestro método de insertar genes en la microglía es seguro".
Debido a que los ratones fueron tratados en la fase aguda después del accidente cerebrovascular, cuando la microglía había migrado al sitio de la lesión, los investigadores planearon a continuación ver si podían producir un efecto de recuperación en los ratones en una etapa posterior.
La investigación fue publicada en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias (PNAS).