Ciencia

Para comprender los trastornos cerebrales, considere los astrocitos

Fue lentamente. “Pasamos mucho tiempo, tal vez los primeros años, simplemente desarrollando inmunopanning y cultivando astrocitos”, recuerda Caldwell. Los científicos también tenían que asegurarse de que el cultivo de astrocitos en una placa de Petri no cambiaría su comportamiento en comparación con el comportamiento en el cerebro.

Habiendo establecido que las células cultivadas se comportan normalmente y conservan su capacidad para dirigir el desarrollo de las neuronas, los científicos estudiaron las proteínas que producen y los genes que expresan. Luego las compararon con células normales. En los tres modelos del trastorno, encontraron 88 proteínas y alrededor de 11 genes que estaban regulados al alza, es decir, aumentados en número o expresión.

Tanto Caldwell como Allen se sorprendieron de que los dos a menudo no estuvieran sincronizados. Aunque se podría pensar que un aumento en la expresión génica se correlaciona con un aumento en la cantidad de proteína asociada, esto no es del todo cierto. En las tres enfermedades, no hubo mucha superposición entre los genes que estaban más sobreexpresados ​​y las proteínas que estaban más sobreexpresadas. “Creo que realmente destaca, especialmente para varios trastornos, que realmente necesitas observar las proteínas”, dice Allen, “en lugar de centrarte solo en la expresión génica.

Baldwin, que no participó en el estudio, está de acuerdo y señala que esta falta de superposición es un resultado «sorprendente»: «Lo que la secuenciación no puede capturar pero la proteómica sí es toda la regulación que ocurre cuando se produce una proteína». le dice qué transcripciones de genes están presentes, agrega, pero «no necesariamente le dice cuáles se convierten en proteínas o qué tan rápido se convierten en proteínas».

El equipo de Allen se centró en varias proteínas específicas que estaban presentes en los tres modelos del trastorno. Uno se llama Igfbp2, que inhibe la vía del gen del factor de crecimiento similar a la insulina (IGF), una hormona que normalmente ayuda al desarrollo del cerebro. “La idea era que los astrocitos están produciendo demasiado de este inhibidor”, dice Allen. Así que el laboratorio trató de suprimirlo. Le dieron a ratones vivos con síndrome de Rett un anticuerpo que bloqueaba Igfbp2 y encontraron que sus neuronas crecían más normalmente.

Otra proteína que se produce en exceso en los tres modelos animales se llama Bmp6. Se cree que regula la maduración de los astrocitos. Nuevamente, el equipo probó lo que sucedió cuando redujeron la cantidad de proteína. Primero sembraron neuronas de ratón y luego agregaron proteínas secretadas por astrocitos de ratones frágiles X. Las neuronas no lograron desarrollar muchos crecimientos de neuritas. Pero cuando los científicos lo intentaron de nuevo, esta vez con una bolita de astrocitos X frágiles tratados con un inhibidor de Bmp6, esas venas crecieron. La eliminación de la producción de proteína Bmp6 parece dar como resultado un desarrollo neuronal más normal.

Y resulta que las dos proteínas podrían estar vinculadas: encender Bmp6 también puede conducir a Igfbp2, dice Allen, «y eso conduce a algunas de estas deficiencias».

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