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Científicos argentinos descubren cómo una célula se transforma en neurona

Posted on 10 abril 2016 by hj

Entender este proceso es fundamental para abordar trastornos en el desarrollo, enfermedades neurodegenerativas y c√°ncer del tejido nervioso

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Alberto Kornblihtt, Anabella Srebrow y Ana Fiszbein.Foto:LA NACION/Marcelo Gómez

Una de las maravillas de la vida es que surjan cientos de tejidos diferentes, como los que constituyen la piel, los m√ļsculos o los pulmones, de una √ļnica c√©lula primigenia. Precisamente, en aras de la “medicina regenerativa” y limitados por la imposibilidad de utilizar c√©lulas embrionarias humanas, en las √ļltimas d√©cadas se lograron avances sorprendentes en la “desdiferenciaci√≥n” celular; es decir, t√©cnicas cada vez m√°s accesibles y precisas para “volver atr√°s el reloj” y obtener c√©lulas pluripotentes (capaces de generar la mayor√≠a de los tejidos) a partir de c√©lulas adultas.

Pero ahora científicos argentinos acaban de dar un paso crucial en el sentido opuesto: cartografiaron el mecanismo molecular que gatilla la diferenciación celular y mostraron en el laboratorio cómo una célula indiferenciada se transforma en neurona. El trabajo acaba de publicarse en la tapa de la revista Cell Reports.

“Para que las c√©lulas se diferencien es necesario que ocurran cambios ¬ęepigen√©ticos¬Ľ (en la regulaci√≥n de la actividad de los genes por la influencia del ambiente) -explica Alberto Kornblihtt, director del Instituto de Fisiolog√≠a, Biolog√≠a Molecular y Neurociencias (Ifibyne), de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UBA y el Conicet, y √ļltimo autor del trabajo-. Cuando las prote√≠nas que, junto con el ADN, forman la cromatina sufren una transformaci√≥n qu√≠mica llamada ¬ęmetilaci√≥n¬Ľ (es decir, se les agregan grupos metilo, formados por un √°tomo de carbono y tres de hidr√≥geno), la estructura de la cromatina cambia. Esto afecta la expresi√≥n de varios genes y las neuronas se diferencian. Una de las enzimas clave que metila estas prote√≠nas, llamadas ¬ęhistonas¬Ľ, es la G9a y, como todas las prote√≠nas, se fabrica en el citoplasma, pero tiene que entrar al n√ļcleo para actuar. Hay dos variantes de G9a (por el proceso de splicing alternativo, por el que un mismo gen puede dirigir la s√≠ntesis de diferentes prote√≠nas). Descubrimos que una de las variantes entra m√°s f√°cilmente al n√ļcleo que la otra y es la que gatilla la diferenciaci√≥n. La prueba m√°s contundente sobre el mecanismo encontrado fue que al anular la fabricaci√≥n de la variante de G9a que entra mejor al n√ļcleo, pero dejar intacta la otra variante, la diferenciaci√≥n de las neuronas se inhibe.”

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El trabajo acaba de publicarse en la tapa de la revista Cell Reports.Foto:LA NACION/Marcelo Gómez

Entre otras cosas, lo que vieron los cient√≠ficos es que cuando la prote√≠na tiene un segmento particular, expone hacia el exterior la secuencia de amino√°cidos [ladrillos que forman las prote√≠nas] que la hace ir al n√ļcleo, y promueve el desarrollo de dendritas y axones.

“Cuando este segmento se incluye, la enzima va al n√ļcleo y no s√≥lo produce la diferenciaci√≥n en neuronas, sino que desencadena un c√≠rculo virtuoso, porque entonces este segmento se incluye m√°s, va m√°s al n√ļcleo y mantiene la diferenciaci√≥n”, destaca Kornblihtt.

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El descubrimiento, que llev√≥ cuatro a√Īos de trabajo, tiene la firma como primera autora de Ana Fiszbein, investigadora de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UBA, estudiante de doctorado de Kornblihtt y nieta del legendario fundador de Eudeba, Boris Spivacow, uno de los pr√≥ceres de la FCEN y de la UBA.

“Se sab√≠a que esta enzima es la encargada de reprimir algunos de los genes maestros que controlan la indiferenciaci√≥n de c√©lulas madre -explica-. Nosotros nos enfocamos en qu√© pasa cuando tiene o no tiene este segmento, que es algo que la bibliograf√≠a no hab√≠a tenido en cuenta.”

Obra del artista brasile√Īo Ernesto Neto que remite a los terminales axonales, mundialmente conocido por sus instalaciones biom√≥rficas hechas con telas de nylon y arena. El artista, que confes√≥ inspirarse en trabajos de biolog√≠a, la cedi√≥ inmediatamente
Obra del artista brasile√Īo Ernesto Neto que remite a los terminales axonales, mundialmente conocido por sus instalaciones biom√≥rficas hechas con telas de nylon y arena. El artista, que confes√≥ inspirarse en trabajos de biolog√≠a, la cedi√≥ inmediatamente.
“Cuando a Ana le lleg√≥ el momento de elegir su tema de tesis, me propuso investigar la funci√≥n de un fragmento de un gen alternativo que dirige la s√≠ntesis de una de las enzimas para estos cambios epigen√©ticos en el n√ļcleo de las c√©lulas -recuerda Kornblihtt, que fue compa√Īero de la madre de Fiszbein en el Colegio Nacional de Buenos Aires-. En ese momento, le dije que era muy dif√≠cil encontrar la funci√≥n de un trozo de prote√≠na de la que uno no tiene la menor idea de qu√© hace. Intent√© disuadirla dici√©ndole que era algo dif√≠cil, imposible. Pero se puso a trabajar y los avances nos estimularon a seguir adelante. Ana siempre tiene la mejor ¬ęonda¬Ľ, siempre est√° dispuesta a hacer los experimentos, a√ļn los m√°s complicados”.

Aunque todavía falta probarlo más exhaustivamente (lo vieron también en células de glándula mamaria), los investigadores sugieren que este mismo proceso debe ocurrir no sólo en las neuronas, sino también en casi todos los fenómenos de diferenciación.

“Creemos que esto desencadena la diferenciaci√≥n, pero luego hay otros mecanismos que le indicar√°n a la c√©lula hacia donde diferenciarse”, dice Kornblihtt.

En general cuando una c√©lula se compromete a diferenciarse, hay mecanismos de retroalimentaci√≥n positiva que sostienen el proceso. “Nosotros pensamos que √©ste ser√≠a uno de ellos”, subraya Fiszbein.

Para Alejandro Schinder, jefe del Laboratorio de Plasticidad Neuronal del Instituto Leloir e investigador del Conicet, que no particip√≥ en la investigaci√≥n, “El trabajo revela un nuevo mecanismo implicado en la g√©nesis de c√©lulas neuronales, y esto es relevante para entender el desarrollo del sistema nervioso, as√≠ como las disfunciones implicadas en patolog√≠as del desarrollo. Ser√≠a interesante investigar si este nuevo mecanismo de se√Īalizaci√≥n tambi√©n juega un papel importante en la producci√≥n de neuronas en el cerebro adulto, un proceso de plasticidad involucrado en aprendizaje y memoria”.

El trabajo se realizó íntegramente en la Argentina. Todos los autores son argentinos y todos los experimentos fueron hechos en el país. No contaron con colaboraciones internacionales.

Fuente: La Nacion

http://www.lanacion.com.ar/1885831-cientificos-argentinos-descubren-como-una-celula-se-transforma-en-neurona

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Cientificos Argentinos demuestran que los déficits en el lenguaje pueden anticipar enfermedades neurodegenerativas

Posted on 15 abril 2014 by hj

Así lo demuestra un estudio de científicos argentinos, para quienes el hallazgo podría usarse en la detección precoz del Parkinson y otras patologías del cerebro

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Un estudio conducido por investigadores argentinos confirma la idea de que el mal del Parkinson y otros cuadros degenerativos se podr√≠an detectar en forma temprana con sencillos ex√°menes que eval√ļan la relaci√≥n entre la actividad cerebral, la comprensi√≥n y la expresi√≥n de oraciones que aluden a movimientos corporales.

La importancia de este avance es que un diagnóstico precoz favorecería la toma de decisiones médicas en forma oportuna para prevenir ese tipo de patologías o al menos enlentecer su avance.

‚ÄúCuando escuchamos palabras relacionadas con acciones como saltar, tocar o aplaudir, se produce un di√°logo entre las √°reas motoras (relacionadas con esas acciones) y ling√ľ√≠sticas de nuestro cerebro‚ÄĚ, explic√≥ a la Agencia CyTA el autor principal del estudio, el doctor Agust√≠n Ib√°√Īez, director del Laboratorio de Psicolog√≠a Experimental y Neurociencias (LPEN) del Instituto de Neurolog√≠a Cognitiva (INECO).

En un experimento anterior, cuyos resultados fueron dados a conocer en 2010 en la revista ‚ÄúPlos ONE‚ÄĚ y en 2013 en ‚ÄúCortex‚ÄĚ, Ib√°√Īez y sus colegas demostraron la relaci√≥n que se establece entre las regiones cerebrales motoras y del lenguaje. Los participantes deb√≠an responder a preguntas relacionadas con acciones que implicaban tener las manos abiertas o cerradas, como cuando se aplaude o cuando se toca la puerta.

Los participantes ten√≠an que apretar un bot√≥n grande que les permit√≠a responder o con la mano abierta o la mano cerrada a frases que inclu√≠an acciones como ‚Äúaplaudir‚ÄĚ o ‚Äútocar la puerta‚ÄĚ. Adem√°s de evaluar la compatibilidad entre la oraci√≥n y la acci√≥n, Iba√Īez y su equipo estudiaron si la respuesta era r√°pida o demorada. ‚ÄúEn ese estudio demostramos que los pacientes con la enfermedad de Parkinson (con afectaci√≥n cerebral del sistema motor de los ganglios basales) ten√≠an un alto porcentaje de respuestas err√≥neas‚ÄĚ, destac√≥ el doctor Ib√°√Īez, quien tambi√©n es investigador del CONICET y co-director del N√ļcleo UDP-Fundaci√≥n INECO para las Neurociencias (NUFIN). Los resultados de este trabajo fueron confirmados con estudios que registraban la actividad cerebral directa de las √°reas motoras y del lenguaje.

‚ÄúAl comparar las respuestas del grupo de personas con el mal de Parkinson y las sanas, observamos que se podr√≠an dise√Īar ex√°menes de este tipo para detectar en forma temprana √©sta y otras patolog√≠as neurodegenerativas, es decir, cuando todav√≠a no se han manifestado los s√≠ntomas cl√≠nicos‚ÄĚ, subray√≥.

En el nuevo estudio, reci√©n publicado en ‚ÄúCognition‚ÄĚ, Ib√°√Īez y su equipo describieron experimentos similares ‚Äďen pacientes con Parkinson (con alteraci√≥n cerebral del sistema motor) y neuromielitis √≥ptica y mielitis traversa (con alteraciones del sistema motor musculoesquel√©tico). Y demostraron que el punto de encuentro en el que se produce el ‚Äúdi√°logo‚ÄĚ entre los procesos motores y del lenguaje de acci√≥n (‚Äúagarrar‚ÄĚ, ‚Äútocar‚ÄĚ y otros ejemplos) se halla en el cerebro y no en el sistema musculoesquel√©tico como postulan otras escuelas acad√©micas.

‚ÄúEs precisamente en la red de neuronas que conforman el sistema motor cerebral que se establece esa interconexi√≥n‚ÄĚ, afirm√≥ Ib√°√Īez. Y concluy√≥: ‚ÄúLa implicancia te√≥rica, diagnostica y terap√©utica de este estudio para estas condiciones es simple. Los cuadros con afectaciones cerebrales motoras presentan d√©ficits tempranos en el lenguaje de acci√≥n, un dominio cognitivo no bien explorado, ni tratado, que en un futuro no tan lejano podr√° tener aplicaciones en el campo de la salud‚ÄĚ.

Fuente : AGENCIA CYTA-INSTITUTO LELOIR/DICYT

http://www.dicyt.com/noticias/los-deficits-en-el-lenguaje-pueden-anticipar-enfermedades-neurodegenerativas

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Investigadores Argentinos logran una alternativa contra enfermedades neurodegenerativas

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Investigadores Argentinos logran una alternativa contra enfermedades neurodegenerativas

Posted on 29 julio 2013 by hj

Nuevos mecanismos que promueven la plasticidad neuronal, que podrían tener un rol en la prevención de enfermedades neurodegenerativas como Alzheimer, Parkinson o demencia, son resultado de una reciente investigación descripta por científicos mendocinos.

La plasticidad neuronal es el mecanismo por el cual las células que integran el sistema nervioso pueden regenerarse, después de estar sujetas a influencias patológicas, ambiéntales o del desarrollo, incluyendo traumatismos y enfermedades, permitiendo una respuesta adaptativa a la demanda funcional.

La investigaci√≥n argentina se enfoc√≥ en los mecanismos de se√Īalizaci√≥n, que controlan este proceso mediante hormonas sexuales como los estr√≥genos y la progesterona al modificar la densidad de espinas dendr√≠ticas en una neurona, que son las ramificaciones dedicadas principalmente a la recepci√≥n y transmisi√≥n de est√≠mulos o impulsos nerviosos.

Partiendo de la base de estudios que relacionan la falta o la disminución de los niveles de hormonas sexuales, como sucede en mujeres menopáusicas, con el desarrollo de estas enfermedades, el trabajo fue llevado adelante en el Instituto de Medicina y Biología Experimental de Cuyo (IMBECU) que depende del CONICET, por los doctores Matías Sánchez y Marina Flamini y contó además con la colaboración de investigadores extranjeros como Tommaso Simoncini y Andrea Riccardo Genazzani, de la Universidad de Pisa (Italia) y Xiao Dong Fu de la Universidad Sun Yat Sen (China).

‚ÄúHace bastante tiempo venimos estudiando los efectos de los estr√≥genos en la actividad neuronal, haciendo hincapi√© en una posible terapia hormonal sustitutiva para la menopausia. Entonces empezamos a estudiar c√≥mo se comportaban las c√©lulas frente a la p√©rdida o modificaciones de nivel estrog√©nicos, que la lleva a la mujer a la posibilidad de diversas enfermedades como son uremas cardiovasculares, climaterio, osteoporosis y sobre en el sistema neuronal empezamos a analizar como este proceso puede llevar a la aparici√≥n de ciertos tipos de enfermedades como Alzheimer, Parkinson o demencia. Exist√≠an estudios sobre la prote√≠na Wave1, los estudios empezaron a demostrar que los estr√≥genos manejan de forma directa a esta prote√≠na y la perdida de la modulaci√≥n de la misma‚ÄĚ, explic√≥ S√°nchez en di√°logo con EL OTRO MATE.

La OSM estima que los desórdenes mentales y neurológicos afectan en el mundo a unos 700 millones de personas, de ellos unos 35,6 millones sufren Alzheimer y otras afecciones neurodegenerativas.

El siguiente paso fue comenzar a estudiar la traducci√≥n de se√Īales, que son los mecanismos r√°pido de niveles de estr√≥genos y de progesterona y arribar a la conclusi√≥n que los dos impulsan las formaci√≥n de espinas dendr√≠ticas promulgando la plasticidad neuronal vinculado a la memoria y el aprendizaje.

‚ÄúSe dec√≠a que la progesterona, en cultivo neuronal, contrarrestaba el efecto de los estr√≥genos y no se vinculaba a la Wave1 a estas hormonas sexuales, nosotros pudimos profundizar un mecanismo de se√Īalizaci√≥n celular, como una cascada, como de la respuesta de un ligando desencadena una se√Īal que lleva a la formaci√≥n de espina dendr√≠tica mediada por esta prote√≠na. Ahora avanzamos hacia un mecanismo de control que profundiza el proceso de plasticidad neuronal‚ÄĚ, concluy√≥ S√°nchez.

Nota: Uriel Salamon para EL OTRO MATE

http://www.elotromate.com/salud/alternativa-contra-enfermedades-neurodegenerativas/

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