La memoria y el aprendizaje pueden restaurarse con el trasplante de células madre

24/04/2013 - E.P.

Por primera vez las células madre de embriones humanos se han transformado en células nerviosas que ayudaron en un modelo experimental a recuperar la capacidad de aprender y recordar

Según lograron científicos de la Universidad de Wisconsin-Madison (Estados Unidos) con su investigación, células madre humanas se pueden implantar con éxito en el cerebro y luego sanar las deficiencias neurológicas, explica el autor principal, Su-Chun Zhang, profesor de Neurociencia y Neurología.

El estudio que se publica Nature Biotechnology, explica que una vez dentro del cerebro del modelo experimental utilizado, las células madre implantadas forman dos tipos vitales comunes de neuronas, que se comunican con los productos químicos de GABA o la acetilcolina. "Estos dos tipos de neuronas están involucradas en muchas clases de comportamiento humano, como las emociones, el aprendizaje, la memoria, la adicción y muchos otros problemas psiquiátricos", señala Zhang.

Las células madre embrionarias se cultivaron en el laboratorio y se usaron productos químicos que son conocidos para promover el desarrollo en las células nerviosas, un campo en el que Zhang es pionero desde hace 15 años. El modelo experimental fue de una cepa especial que no rechaza los trasplantes procedentes de otras especies.

Después del trasplante, los sujetos obtuvieron una puntuación significativamente mejor en las pruebas comunes de aprendizaje y memoria, según se vio en el estudio, iniciado en modelos con daños deliberados en una parte del cerebro implicada en el aprendizaje y la memoria.

Son fundamentales tres medidas para el éxito, dice Zhang: la ubicación, el tiempo y la pureza. "El desarrollo de las células del cerebro obtiene sus señales a partir del tejido en que residen y la ubicación en el cerebro que elegimos a la que dirigimos estas células para formar GABA y neuronas colinérgicas", especificó.

La destrucción inicial fue en una zona llamada tabique medial, que conecta con el hipocampo por las neuronas GABA y los colinérgicos. "Este circuito es fundamental para nuestra capacidad de aprender y recordar", subrayó el principal investigador de este estudio.

Sin embargo, las células trasplantadas se colocaron en el hipocampo, un centro de la memoria fundamental, en el otro extremo de los circuitos de memoria. Después de que las células transferidas se implantaran, en respuesta a las instrucciones químicas del cerebro, comenzaron a especializarse y conectarse con las células apropiadas en el hipocampo.

La investigación está químicamente dirigida a las células madre embrionarias humanas para que inicien la diferenciación en células neuronales y luego inyecten esas células intermedias. Llevar las células a través de la especialización parcial impidió la formación de los tipos celulares deseados.
Asegurarse de que casi la totalidad de las células trasplantadas se convirtieron en células neuronales era crítico, dice Zhang. "Eso significa que podemos ser capaces de predecir lo que va a ser la progenie y para cualquier uso futuro en la terapia, se reduce la posibilidad inyectar células madre que podrían formar tumores", afirma.

Y sigue: "En muchos otros experimentos de trasplante, la inyección de células progenitoras tempranas resultó en masas de células tumorales. Esto no sucedió en nuestro caso debido a que las células trasplantadas son puras y comprometidas a un destino particular, por lo que no generan nada más. Tenemos que estar seguros de que no se inyectan las células de cáncer".

La reparación del cerebro a través de la sustitución celular es un reto en el trasplante de células madre y los dos tipos de células son a la vez fundamentales para la función del cerebro, según Zhang. "Las neuronas colinérgicas están involucrados en la enfermedad de Alzheimer y el síndrome de Down, pero las neuronas GABA están implicadas en muchos trastornos adicionales, incluyendo la esquizofrenia, la epilepsia, la depresión y la adicción", agrega.

Aunque tentadora, la terapia de células madre es poco probable que tenga un beneficio inmediato. Zhang señala que "para muchos trastornos psiquiátricos, no se sabe qué parte del cerebro ha funcionado mal" pero el nuevo estudio, asegura este experto, es más probable que deje ver una aplicación inmediata en la creación de modelos para la detección y descubrimiento de fármacos.