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Ingenieros y cient\u00edficos liderados por la Universidad de Tufts, en Estados Unidos, han usado un modelo tridimensional (3D) de cultivo de tejidos humanos que imita los componentes y condiciones en el cerebro para demostrar una posible relaci\u00f3n causal entre la enfermedad de Alzheimer espor\u00e1dica y la la infecci\u00f3n por el virus del herpes simple I (HSV-1).<\/p>\n
Seg\u00fan publican en la revista ‘Science Advances’, el modelo permitir\u00e1 realizar m\u00e1s estudios sobre las causas y los posibles tratamientos de esta devastadora afecci\u00f3n neurodegenerativa.<\/p>\n
Despu\u00e9s de infectar neuronas en el modelo de cerebro de bioingenier\u00eda con HSV-1, los investigadores observaron la formaci\u00f3n de placas amiloides, p\u00e9rdida neuronal, neuroinflamaci\u00f3n y disminuci\u00f3n de la funcionalidad de la red neuronal, todas caracter\u00edsticas t\u00edpicas de la enfermedad de Alzheimer.<\/p>\n
El tratamiento de los modelos de tejido cerebral con el medicamento antiviral valaciclovir dio como resultado una formaci\u00f3n reducida de placa y otros marcadores de la enfermedad.<\/p>\n
Los estudios realizados por otros investigadores han implicado a los pat\u00f3genos como agentes ambientales que posiblemente causan el desarrollo de la enfermedad de Alzheimer, y varios estudios apuntan al HSV-1.<\/p>\n
\u00abNuestro modelo de tejido cerebral nos permiti\u00f3 observar m\u00e1s de cerca la posible relaci\u00f3n causal entre el herpes y la enfermedad de Alzheimer, y los resultados fueron intrigantes\u00bb, explica David Kaplan, profesor de ingenier\u00eda y presidente del Departamento de Ingenier\u00eda Biom\u00e9dica de Escuela de Ingenier\u00eda de Tufts.<\/p>\n
\u00abDespu\u00e9s de solo 3 d\u00edas de infecci\u00f3n por herpes, vimos formaciones de placas grandes y densas de prote\u00edna beta amiloide, as\u00ed como una mayor expresi\u00f3n de algunas de las enzimas responsables de generar las placas –detalla–. Observamos p\u00e9rdida de neuronas, neuroinflamaci\u00f3n y se\u00f1ales deprimidas entre las neuronas, todo observamos en pacientes. Nunca antes tantas facetas de la enfermedad se han replicado in vitro\u00bb.<\/p>\n
Los investigadores encontraron que 40 genes asociados con la enfermedad de Alzheimer se sobreexpresaron en las construcciones de tejido cerebral infectadas con HSV-1 en comparaci\u00f3n con el tejido no infectado.<\/p>\n
Destacaron entre ellos los genes que codifican las enzimas catepsina G y BACE2, ambos conocidos por estar asociados con la enfermedad de Alzheimer e involucrados en la producci\u00f3n de p\u00e9ptidos beta amiloides que se encuentran en las placas. Algunos de estos productos gen\u00e9ticos sobreexpresados ??observados en el modelo de tejido podr\u00edan convertirse en objetivos para futuros candidatos a f\u00e1rmacos.<\/p>\n
\u00abEste es un modelo de la enfermedad de Alzheimer que es muy diferente de lo que otros estudios han usado –destaca Dana Cairns, investigadora postdoctoral asociada en el laboratorio de David Kaplan y primera autora del estudio–. La mayor\u00eda de los otros estudios se basaron en el uso de mutaciones gen\u00e9ticas en las neuronas para inducir fenotipos similares a la enfermedad de Alzheimer y el nuestro no, que es lo que realmente lo distingue. Nuestro modelo que usa neuronas normales nos permite mostrar que el virus del herpes solo es suficiente para inducir el Alzheimer fenotipos de enfermedades\u00bb.<\/p>\n
El valaciclovir, que mitig\u00f3 las caracter\u00edsticas similares a la enfermedad de Alzheimer en el modelo de tejido cerebral, es un medicamento antiviral aprobado por la FDA que se usa para tratar las infecciones por herpes. Tambi\u00e9n redujo la expresi\u00f3n a niveles previos a la infecci\u00f3n de varias mol\u00e9culas y enzimas asociadas con la enfermedad de Alzheimer, como la presenilina-1.<\/p>\n
El modelo de tejido est\u00e1 configurado para facilitar la detecci\u00f3n a gran escala de candidatos a f\u00e1rmacos terap\u00e9uticos o preventivos que se dirigen al inicio m\u00e1s temprano de esta enfermedad compleja y devastadora.<\/p>\n
La construcci\u00f3n 3D consiste en un material esponjoso con forma de rosquilla de 6 mm de ancho compuesto de prote\u00edna de seda y col\u00e1geno y poblado con c\u00e9lulas madre neurales normales que luego son guiadas para diferenciarse en neuronas.<\/p>\n
El anillo fomenta el crecimiento de neuronas con los cuerpos celulares situados en la rosquilla de col\u00e1geno de seda, mientras extiende los axones hacia el ‘agujero de la rosquilla’, haciendo conexiones neuronales e imitando la materia gris y la materia blanca del cerebro, respectivamente.<\/p>\n
Los investigadores no solo pueden observar cambios f\u00edsicos y biol\u00f3gicos en las neuronas en tiempo real utilizando m\u00e9todos de imagen, sino que tambi\u00e9n pueden monitorear la actividad el\u00e9ctrica y la integridad de las redes de comunicaci\u00f3n entre las c\u00e9lulas.<\/p>\n
El modelo es particularmente adecuado para estudiar los or\u00edgenes de las enfermedades. La mayor\u00eda de los dem\u00e1s modelos in vitro existentes utilizan c\u00e9lulas de pacientes con enfermedad de Alzheimer de inicio temprano, que representa solo del 1 al 6 por ciento de los pacientes, c\u00e9lulas derivadas de tumores o inducidos a sobreexpresar factores que los empujan a un estado de enfermedad.<\/p>\n
Sin embargo, las anomal\u00edas gen\u00e9ticas de estas c\u00e9lulas no representan necesariamente lo que sucede en la enfermedad espor\u00e1dica, que ocurre sin herencia gen\u00e9tica y de causas a\u00fan desconocidas en el 95 por ciento de los casos.<\/p>\n
Estos pacientes comienzan con tejido cerebral presumiblemente normal, con algunos factores de riesgo relacionados con la edad. Se sospecha que las condiciones ambientales desempe\u00f1an un papel m\u00e1s importante en la activaci\u00f3n de la cascada de reacciones moleculares que conducen al inicio de la enfermedad. El modelo utilizado en este estudio comienza con c\u00e9lulas gen\u00e9ticamente normales, lo que permite un examen m\u00e1s claro de los factores ambientales que pueden conducir a la enfermedad.<\/p>\n
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(EUROPA PRESS) <\/p>\n
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Ingenieros y científicos liderados por la Universidad de Tufts, en Estados Unidos, han usado un modelo tridimensional (3D) de cultivo de tejidos humanos que imita los componentes y condiciones<\/p>\n