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Haciendo células que permiten el sentido del tacto
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Haciendo células que permiten el sentido del tacto

Los científicos crean células que permiten el sentido del tacto
Los investigadores son los primeros en crear interneuronas sensoriales a partir de células madre.

Las neuronas derivadas de células madre embrionarias humanas (verde) muestran núcleos en azul. Izquierda: con ácido retinoico agregado. A la derecha: con ácido retinoico y BMP4 añadido, creando interneuronas sensoriales propioceptivas (rosa).
Crédito: UCLA Centro de Investigación de Células Madre / Informes de Células Madre.


Los investigadores de Eli y Edythe Broad Center de Medicina Regenerativa e Investigación de Células Madre en la UCLA han logrado, por primera vez, engatusar a las células madre humanas para que se conviertan en interneuronas sensoriales, las células que nos dan nuestro sentido del tacto. El nuevo protocolo podría ser un paso hacia terapias basadas en células madre para restaurar la sensación en personas paralizadas que han perdido sensibilidad en partes de su cuerpo.

El estudio, que fue dirigido por Samantha Butler, profesora asociada de neurobiología de UCLA y miembro del Centro de Investigación de Células Troncales, fue publicado hoy en la revista Stem Cell Reports.

Las interneuronas sensoriales, una clase de neuronas en la médula espinal, son responsables de transmitir información de todo el cuerpo al sistema nervioso central, lo que permite el sentido del tacto. La falta de sentido del tacto afecta mucho a las personas que están paralizadas. Por ejemplo, a menudo no pueden sentir el contacto de otra persona, y la incapacidad de sentir dolor los hace susceptibles a las quemaduras por contacto involuntario con una superficie caliente.

"El campo se ha enfocado durante mucho tiempo en hacer que la gente camine nuevamente", dijo Butler, el autor principal del estudio. "Hacer que la gente se sienta de nuevo no tiene el mismo anillo. Pero para caminar, necesitas sentir y sentir tu cuerpo en el espacio, los dos procesos realmente van de la mano".

En otro estudio, publicado en septiembre por la revista eLife, Butler y sus colegas descubrieron cómo las señales de una familia de proteínas llamadas proteínas morfogenéticas óseas, o BMP, influyen en el desarrollo de interneuronas sensoriales en embriones de pollo. La investigación de Stem Cell Reports aplica esos hallazgos a las células madre humanas en el laboratorio.

Cuando los investigadores agregaron una proteína morfogenética ósea específica llamada BMP4, así como otra molécula de señalización llamada ácido retinoico, a las células madre embrionarias humanas, obtuvieron una mezcla de dos tipos de interneuronas sensoriales. Las interneuronas sensoriales DI1 le dan a las personas propiocepción -una sensación de dónde está su cuerpo en el espacio- y las interneuronas sensoriales DI3 les permiten sentir una sensación de presión.

Los investigadores descubrieron que la mezcla idéntica de interneuronas sensoriales se desarrolló cuando agregaron las mismas moléculas de señalización a las células madre pluripotentes inducidas, que se producen al reprogramar las células maduras del propio paciente, como las células de la piel. Este método de reprogramación crea células madre que pueden crear cualquier tipo de célula y al mismo tiempo mantener el código genético de la persona de donde provienen. La capacidad de crear interneuronas sensoriales con las células reprogramadas de un paciente tiene un potencial significativo para la creación de un tratamiento basado en células que restablezca el sentido del tacto sin inmunosupresión.

Butler espera poder crear un tipo de interneuron a la vez, lo que facilitaría la definición de roles separados de cada tipo de célula y permitiría a los científicos comenzar el proceso de uso de estas células en aplicaciones clínicas para personas que están paralizadas. Sin embargo, su grupo de investigación aún no ha identificado cómo hacer que las células madre rindan células completamente dI1 o completamente dI3, quizás porque hay otra vía de señalización involucrada, dijo.

Los investigadores aún tienen que determinar la receta específica de los factores de crecimiento que convenzan a las células madre para que creen otros tipos de interneuronas sensoriales.

El grupo actualmente está implantando las nuevas interneuronas sensoriales dI1 y dI3 en las médulas espinales de los ratones para comprender si las células se integran en el sistema nervioso y se vuelven completamente funcionales. Este es un paso crítico hacia la definición del potencial clínico de las células.

"Este es un camino largo", dijo Butler. "No hemos resuelto cómo restaurar el tacto, pero hemos dado un importante primer paso al desarrollar algunos de estos protocolos para crear interneuronas sensoriales".

La investigación fue apoyada por subvenciones del Instituto de Medicina Regenerativa de California y su Cal State Northridge-UCLA Bridges to Stem Cell Research, los Institutos Nacionales de Salud y el Centro de Investigación de Células Madre de la UCLA.


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