Artículo nº 10: Junio 2012.
Implante de células progenitoras neurales en el cerebro del ratón Ts65Dn, un modelo de síndrome de Down
Trabajo original: Effects of neornatal neural progenitor cell implantation on adult neuroanatomy and cognition in the Ts65Dn model of Down syndrome.
Autores: Angela L. Rachubinski, Shannon K. Crowley, John R. Sladek Jr, Kenneth N. MacLean, Kimberly B. Bjugstad
Revista: PLoS ONE 7 (4): e36082. DOI: 10.1371/journal.pone.0036082
Introducción
En la actualidad se ha mostrado que el trasplante de células progenitoras neurales (CPN) tiene valor terapéutico en el tratamiento de ciertos trastornos neurodegenerativos como son la enfermedad de Parkinson y la isquemia cerebral. Se ha visto en estos modelos que la CPN emigran a los sitios lesionados, reemplazan a las neuronas y a la glía que se han perdido, y generan factores de crecimiento. En ratones Ts65Dn adultos (modelo de síndrome de Down), mostramos previamente que las CPN implantadas en el hipocampo sobrevivían al menos durante un mes y reducían la acumulación extracelular de proteína tau, propia de la edad. Los estudios neurodegenerativos en el adulto sugieren la posibilidad de que la implantación neonatal de CPN tenga un potencial terapéutico, de modo que llegue a influir en el desarrollo cognitivo a largo plazo en el síndrome de Down.
Para probar los efectos del implante temprano de NPC neonatales en el SD, implantamos CPN de ratón, o solución salina como control, en el hipocampo de crías recién nacidas de ratón Ts65Dn (trisómicos), así como en ratones normales (disómicos). Evaluamos la supervivencia de las CPN y las modificaciones celulares en el giro dentado a los 16 meses del implante. Realizamos evaluaciones del desarrollo y de la conducta durante el proceso de cría (hitos del desarrollo), así como a las 14-16 semanas post-implante.
Resultados
Tasas de supervivencia, diferenciación y emigración de las células implantadas. Tanto en los ratones disómicos como en los trisómicos, se apreció supervivencia de las células implantadas a lo largo del desarrollo, la adolescencia y la adultez de los ratones. Sin embargo, las tasas de supervivencia en el cerebro en su conjunto fueron bajas: 5,56% en los disómicos y 1,89% en los trisómicos. Referida exclusivamente al hipocampo (lugar del implante), la presencia de CPN fue mayor en los trisómicos que en los disómicos; lo contrario sucedió en otras áreas del cerebro, lo que indica que las CPN en los trisómicos emigraron en menor proporción, bien porque el reclamo en el hipocampo era mayor para quedarse allí, o porque su capacidad para emigrar en el ambiente trisómico era menor favorable. La morfología de las CPN era más bien la propia de células progenitoras no diferenciadas: un soma compacto sin procesos neuríticos o gliales.
La densidad de células granulares en el giro dentado del hipocampo aumentó como consecuencia del implante, de forma similar en ambos grupos de ratones.
No se apreciaron imágenes de respuesta neuroinmune cerebral en ninguno de los dos tipos de ratones, ni al implante de CPN ni a la inyección de salino.
Evaluación de la conducta inmediatamente después del implante. La tasa de supervivencia tras el implante fue superior al 98%. Las muertes fueron en las crías de bajo peso. Los aumentos de peso fueron los habituales para cada cariotipo: inferior en los trisómicos que en los disómicos., sin que se vieran afectados por el implante. La aparición de los hitos motores del desarrollo ocurrió entre los días 5 y 10 postnatales, y los hitos de apertura de ojo y oído entre los días 11 y 13. En general, todos los hitos aparecieron con retraso en los ratones trisómicos frente a los disómicos; pero su aparición no se vio afectada por el tratamiento en ningún grupo.
Conducta en el adulto. Se realizaron las pruebas a los 16 meses del tratamiento y sólo en machos. Las pruebas realizadas fueron las siguientes:
- Laberinto Plus (Plus Maze), mide la exploración espontánea y la capacidad para recordar sitios previamente visitados. Lo normal es que el animal prefiera explorar sitios no visitados, lo que dará lugar a una mayor alternancia.
- Morris Water Maze (Laberinto acuático de Morris), mide la memoria espacial.
- Evitación condicionada del sabor, mide el grado de condicionamiento una vez que un sabor nuevo queda condicionado a la sensación de náusea provocada por la inyección de cloruro de litio.
- Reconocimiento de objetos nuevos: en condiciones normales, un ratón pasará más tiempo reconociendo un objeto nuevo frente a otro ya conocido.
En todos estos tests, y como ya se había demostrado en estudios anteriores, los ratones trisómicos mostraron peores respuestas que los disómicos. El implante de CPN en ningún caso consiguió mejorar las respuestas.
Conclusión
En las condiciones experimentales aquí expuestas, el implante de células progenitoras neurales en el hipocampo no consiguió mejorar el desarrollo cognitivo de los animales Ts65Dn, modelo de síndrome de Down, ni en la etapa neonatal ni en la etapa adulta.
