Proteína clave identificada para la longevidad de las células madre cerebrales

Resumen: INSR, una proteína esencial para la actividad de la insulina, juega un papel fundamental en la longevidad de las células madre. Además, la inactivación de INSR en células madre de cáncer de cerebro de glioblastoma inhibe el crecimiento de células formadoras de tumores primitivos.

Fuente: rutgers

Un receptor que se identificó por primera vez como necesario para la acción de la insulina, que también se encuentra en las células madre neurales que se encuentran en lo profundo del cerebro de los ratones, es fundamental para la longevidad de las células madre cerebrales, según un estudio de Rutgers, un hallazgo que tiene implicaciones importantes para salud cerebral y futuras terapias para trastornos cerebrales.

El estudio, que aparece en la revista Informes de células madreseñala una proteína específica conocida como receptor de insulina (INSR), que abunda en las células madre neurales que residen en la zona subventricular del cerebro.

Durante el desarrollo, las células madre neurales dan origen a todo el sistema nervioso y persisten hasta la edad adulta. A lo largo de la vida, estas células madre neurales producen nuevas neuronas y células no neuronales que mantienen la infraestructura y el funcionamiento del cerebro.

Por otra parte, los científicos hicieron otro hallazgo al examinar los tumores cerebrales: el INSR desempeña un papel crucial en el sostenimiento y mantenimiento de una población de células cancerosas cerebrales especializadas conocidas como células madre de glioblastoma (GBM). Cuando inactivaron el INSR en las células madre de GBM, inhibieron el crecimiento de esas células primitivas formadoras de tumores.

“Es importante comprender los mecanismos moleculares que son fundamentales para el crecimiento y el sustento de las células madre del cerebro en estados de crecimiento normales y anormales”, dijo el autor del estudio Steven Levison, profesor de neurociencia en el Departamento de Farmacología, Fisiología y Neurociencia y director del Laboratorio de Neurobiología Regenerativa de la Facultad de Medicina de Rutgers New Jersey.

“Comprender las señales que regulan estas células primitivas podría conducir algún día a nuevas terapias para los trastornos cerebrales”.

Muchos trastornos neurodegenerativos, como la esclerosis múltiple, la enfermedad de Parkinson y la enfermedad de Alzheimer, están relacionados con la destrucción de las células cerebrales, dijo la coautora Teresa Wood, profesora distinguida y titular de la cátedra Rena Warshow en Esclerosis Múltiple en el Departamento de Farmacología, Fisiología y Neurociencia en la Escuela de Medicina de Rutgers New Jersey.

“Si pudiéramos influir en cómo funcionan las células madre del cerebro, entonces podemos usar este conocimiento para reemplazar las células cerebrales enfermas o muertas por otras vivas, lo que avanzaría en el tratamiento de enfermedades neurológicas y lesiones cerebrales”, dijo Wood, quien también enseña y realiza investigaciones en el el Instituto del Cáncer de Nueva Jersey.

Los receptores celulares como INSR son moléculas de proteínas que residen en las superficies de las células. Las sustancias, ya sean naturales o fabricadas por el hombre, que abren la “cerradura” de un receptor pueden incitar a una célula a dividirse, diferenciarse o morir.

Al identificar qué receptores realizan estas funciones en tipos de células específicos y al comprender sus estructuras y funciones, los científicos pueden diseñar sustancias que actúen como claves para los receptores, para activarlos o desactivarlos.

Estudios previos realizados por este equipo de investigación habían demostrado que cierta “clave”, la proteína de señalización conocida como factor de crecimiento similar a la insulina II (IGF-II), era necesaria para mantener las células madre neurales en los dos lugares del cerebro adulto. que albergan estas células primitivas.

La neurogénesis adulta, la idea de que se producen nuevas células en el cerebro adulto, ha sido un campo floreciente de investigación científica desde finales de la década de 1990, cuando los investigadores confirmaron lo que solo había sido una teoría en estudios de laboratorio de cerebros humanos, de primates y de aves. La imagen es de dominio público

En el experimento actual, los científicos buscaban identificar el receptor. Para hacerlo, utilizaron herramientas genéticas que les permitieron eliminar el INSR e introducir una proteína fluorescente para poder rastrear las células madre neurales y las células que generan.

Descubrieron que la cantidad de células madre neurales en la zona subventricular en los cerebros de los ratones que carecían del INSR colapsó.

La neurogénesis adulta, la idea de que se producen nuevas células en el cerebro adulto, ha sido un campo floreciente de investigación científica desde finales de la década de 1990, cuando los investigadores confirmaron lo que solo había sido una teoría en estudios de laboratorio de cerebros humanos, de primates y de aves. Las células madre neurales en el adulto son células madre que pueden autorrenovarse y producir nuevas neuronas y las células de soporte del cerebro, oligodendrocitos y astrocitos.

“Dado el interés generalizado en las células madre, así como el interés en saber si las alteraciones en las células madre adultas podrían contribuir al cáncer, los hallazgos de nuestra investigación deberían ser de interés”, dijo Levison.

Sobre esta noticia de investigación genética

Autor: Oficina de prensa
Fuente: rutgers
Contactar: Oficina de Prensa – Rutgers
Imagen: La imagen es de dominio público.

Investigacion original: Acceso abierto.
Las células madre neurales de ratón adulto de la zona subventricular requieren receptor de insulina para autorrenovarse” por Shravanthi Chidambaram et al. Informes de células madre


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Las células madre neurales de ratón adulto de la zona subventricular requieren receptor de insulina para autorrenovarse

Destacar

  • El receptor de insulina (INSR) es esencial para la autorrenovación de células madre neurales SVZ adultas
  • La deleción de INSR causa hiposmia con aumento de la neurogénesis del bulbo olfatorio
  • Las células madre del hipocampo (y comportamientos asociados) no requieren INSR
  • Los glioblastomas sobreexpresan los componentes de la vía INSR necesarios para el crecimiento de la tumoresfera

Resumen

El receptor de insulina (INSR) es una proteína de señalización conservada evolutivamente que regula el desarrollo y el metabolismo celular. La señalización INSR promueve la neurogénesis en drosófila; sin embargo, no se ha investigado un papel específico para el INSR en el mantenimiento de células madre neurales adultas (NSC) en mamíferos.

Mostramos que borrar condicionalmente el Insertar El gen en las NSC de ratones adultos reduce las NSC de la zona subventricular en aproximadamente un 70 %, acompañadas de un aumento correspondiente en los progenitores.

Insertar la deleción también produjo hiposmia causada por neurogénesis aberrante del bulbo olfatorio. Curiosamente, la neurogénesis del hipocampo y los comportamientos dependientes del hipocampo no se vieron perturbados.

Los glioblastomas proneurales y mesenquimales altamente agresivos tenían una expresión génica de la vía del factor de crecimiento similar a la insulina (IGF)/INSR alta, y las células madre de glioma aisladas tenían una proporción aberrantemente alta de receptor tipo 1 de INSR:IGF.

Además, INSR caída inhibe el crecimiento tumorsphere GBM. En conjunto, estos datos demuestran que el INSR es esencial para un subconjunto de NSC normales, así como para la autorrenovación de células madre de tumores cerebrales.

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