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CRISPR rejuvenece las células madre del cerebro de ratones
Los estudios CRISPR muestran cómo un gen específico en ratones restaura la juventud de las células madre del cerebro y aumenta su efecto sobre las nuevas neuronas.
CRISPR rejuvenece las células madre del cerebro de ratones
Notas sobre la conservación del células regenerativas en el cerebro, que permanecen jóvenes y enérgicos a medida que envejecen, fueron descubiertos utilizando tecnología genética CRISPR en ratones 1.
La edad lo hace difícil Células madre en el cerebro para producir nuevas células. Sin embargo, los autores del estudio encontraron que reducir la actividad de un gen en particular Células madre rejuvenecidos, permitiéndoles multiplicarse y suministrar al cerebro nuevas neuronas.
Este gen regula el consumo de glucosa de las células madre, un azúcar que es crucial para el metabolismo celular. Los resultados en ratones encajan bien con la imagen que emerge de los estudios de cerebros humanos post mortem. Estos estudios también han demostrado que la edad afecta el metabolismo en el cerebro, dice Maura Boldrini, neurocientífica y psiquiatra del Centro Médico Irving de la Universidad de Columbia en la ciudad de Nueva York, que no participó en la investigación actual. "Es probable que su metabolismo sea menos eficiente que antes", añade, señalando que tanto los resultados en humanos como el estudio en ratones, publicado hoy en Nature, "abren nuevas vías para posibles enfoques terapéuticos".
Un cerebro adolescente
el papel de células madre neurales en el cerebro humano adulto es controvertido. Boldrini y otros han publicado pruebas de que a los 79 años se están formando nuevas neuronas en el hipocampo, un área del cerebro importante para el aprendizaje y la memoria. 2. Su equipo ahora está investigando si la producción de nuevas neuronas en humanos puede estar relacionada con Alzheimer o enfermedades psiquiátricas. Sin embargo, algunos investigadores informan que no han encontrado evidencia de que los adultos estén creando nuevas neuronas en el hipocampo. "Estas controversias continúan", dice Boldrini.
En los ratones el panorama es más claro. En una región del cerebro llamada zona subventricular, las células madre neurales pueden dar lugar a neuronas y otros tipos de células. Estas células jóvenes luego migran a la Bulbo olfativo, que es responsable del sentido del olfato.. Un suministro constante de neuronas frescas para el bulbo olfatorio tiene sentido en ratones porque dependen en gran medida de su sentido del olfato para detectar cambios en su entorno, dice Anne Brunet, genetista que estudia el envejecimiento en la Universidad de Stanford en California y autora del nuevo estudio.
Sin embargo, a medida que los ratones envejecen, estas células madre se vuelven menos activas. Brunet y su equipo decidieron descubrir por qué. Los investigadores utilizaron Tecnología genética CRISPR-Cas9 para alterar sistemáticamente 23.000 genes, y luego probaron los efectos de cada gen alterado en células madre neurales extraídas de ratones jóvenes y viejos y cultivadas en el laboratorio.
Soporte neuronal
El examen reveló 300 genes que podrían desempeñar un papel en el envejecimiento de las células madre neuronales. Los investigadores redujeron aún más el grupo utilizando CRISPR-Cas9 para alterar algunos de estos genes en las células de la zona subventricular de ratones vivos jóvenes y viejos. Luego, los autores examinaron los bulbos olfatorios de los animales e identificaron un grupo selecto de genes importantes. La alteración de estos genes aumentó la producción de neuronas por parte de las células madre en animales viejos, pero no afectó a las células madre de animales jóvenes.
Uno de esos genes, llamado Slc2a4, codifica una proteína que importa glucosa a las células. La alteración de este gen redujo la absorción de glucosa de las células y aumentó su capacidad de reproducirse.
Este hallazgo se correlaciona con estudios previos que han encontrado un vínculo entre el metabolismo del azúcar y el envejecimiento, dice Saúl Villeda, neurocientífico de la Universidad de California en San Francisco. Los investigadores informaron recientemente que un medicamento para la diabetes contrarrestar el deterioro cognitivo relacionado con la edad en monos poder. Pero el último hallazgo es particularmente importante porque apunta a una proteína específica que desempeña un papel clave y podría ser objeto de estudios futuros, afirma.
Aunque el papel de las células madre neurales en humanos adultos es cuestionable, los resultados proporcionan información crucial para el desarrollo de terapias celulares que algún día podrían tratar enfermedades neurodegenerativas, señala Villeda.
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Ruetz, T.J. et al. Naturaleza https://doi.org/10.1038/s41586-024-07972-2 (2024).
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Boldrini, M. y col. Célula madre celular 22, 589–599 (2018).
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Sorrells, S.F. et al. Naturaleza 555, 377–381 (2018).