Febbraio 6, 2023

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Le cellule gangliari sono state create nei topi nel tentativo di riparare gli occhi malati

Riepilogo: I ricercatori hanno indotto cellule non neuronali che imitano le cellule gangliari negli occhi dei topi, riducendo efficacemente l’impatto di alcune malattie degli occhi. Sperano quindi di replicare la loro tecnica negli esseri umani per aiutare a ripristinare la vista persa a causa di una malattia agli occhi.

fonte: Università di Washington

Mentre i pesci, i rettili e persino alcuni uccelli possono rigenerare le cellule danneggiate del cervello, degli occhi e del midollo spinale, i mammiferi non possono farlo. Per la prima volta, le cellule non neuronali sono state stimolate a imitare specifiche cellule gangliari negli occhi dei topi.

La speranza è che questo progresso possa un giorno creare un nuovo percorso per il trattamento di una varietà di malattie neurodegenerative, tra cui il glaucoma, la degenerazione maculare e il morbo di Parkinson.

Un team medico dell’Università di Washington guidato da Tom Reh, professore di struttura biologica presso la School of Medicine dell’Università di Washington, aveva precedentemente dimostrato che i neuroni potevano essere persuasi dalle cellule gliali nel tessuto retinico del ratto. Ora hanno migliorato il processo per produrre celle specifiche.

“Possiamo creare un solo tipo di neurone: il neurone bipolare”, ha affermato Rih. E come dicevamo all’epoca, “Possiamo creare un tipo di neurone che nessuno perde a causa della malattia”. “

“Quindi, sebbene fosse piuttosto sorprendente, non era nemmeno clinicamente rilevante. Da quel momento, abbiamo cercato di vedere se possiamo armeggiare di più con questo processo nei mammiferi e vedere se possiamo espandere questo repertorio di tipi di neuroni che può rigenerarsi”.

Un documento che descrive i risultati è apparso il 23 novembre La scienza avanza. Il ricercatore post-dottorato Levi Todd e lo studente laureato Wesley Jenkins nel laboratorio di Reh sono gli autori principali del documento.

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Negli ultimi tre anni, i ricercatori hanno studiato le proteine ​​chiamate fattori di trascrizione nei vertebrati, come il pesce zebra, che hanno capacità rigenerative. I fattori di trascrizione sono proteine ​​che si legano al DNA e regolano l’attività genica. Questo, a sua volta, controlla la produzione di proteine ​​che determinano la struttura e la funzione delle cellule.

Il team ha precedentemente appreso come utilizzare i fattori di trascrizione per riportare le cellule gliali a uno stato più primitivo noto come cellula progenitrice. Un’ulteriore elaborazione può quindi spingere la cellula progenitrice in altre direzioni.

In questo caso, hanno provato a rigenerare le cellule gangliari della retina, quelle che aveva perso a causa del glaucoma.

Questo approccio “potrebbe avere un’applicabilità davvero ampia perché il principio è che fai girare la palla trasformando le cellule gliali in una cellula simile a un progenitore, ma ora non lasci che quella cellula faccia il suo lavoro”, ha detto Reh. “Lo controlli e lo dirigi in specifici percorsi di sviluppo. Penso che sarà generalmente applicabile ad altre aree della riparazione del cervello e della colonna vertebrale”.

Credito: Università di Washington

Todd ha affermato che i ricercatori stanno creando una “linea guida” per i fattori di trascrizione.

Ha detto: “Di solito quando hai una malattia come il morbo di Parkinson, i neuroni della dopamina muoiono”. “Se hai il glaucoma, le cellule gangliari muoiono. Vogliamo sapere come convertire le cellule gliali in questo specifico tipo di neurone”.

Il team ha in programma di studiare se lo stesso processo funzionerebbe nel tessuto oculare umano e di scimmia. Rih ha affermato che il lavoro è in corso e che anche altri team stanno portando avanti ricerche simili.

Questa immagine composita mostra tre cellule gangliari colorate di rosso, rosa e verde. Credito: LeviTodd

“Spero che in tre anni possiamo dimostrare che funziona con scimmie e umani”, ha detto Rih.

“Penso che stiamo aprendo la strada in questo approccio in questo settore, e altri stanno arrivando ora. Non mi sorprenderebbe se non fossimo i primi a scoprire il magico mix di coni o il magico mix di un certo sottotipo di cellula gangliare. Ma penso che abbiamo modellato come procedere e come ora puoi migliorarlo e migliorarlo. ” “.

Il biologo computazionale Connor Finkbeiner, il borsista postdottorato Marcus J. Huber, il ricercatore universitario Phoebe C. Donaldson, i ricercatori postdottorato Marina Pavlo, Juliette Vollschlegel e Norian Ingram e Fred Rickey, professore di fisiologia e biofisica, sono stati coinvolti nella ricerca.

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Informazioni su questa ricerca in Visual Neuroscience News

autore: ufficio stampa
fonte: Università di Washington
Contatto: Ufficio Stampa – Università di Washington
immagine: Immagine attribuita a Levi Todd

Ricerca originale: accesso libero.
Riprogrammazione della glia di Müller per rigenerare cellule simili a gangli nella retina del topo adulto utilizzando fattori di trascrizione dello sviluppo.Di LeviTodd et al. La scienza avanza


Riepilogo

Riprogrammazione della glia di Müller per rigenerare cellule simili a gangli nella retina del topo adulto utilizzando fattori di trascrizione dello sviluppo.

Molte malattie neurodegenerative causano la degenerazione di alcuni tipi di cellule nervose. Ad esempio, il glaucoma provoca la morte delle cellule gangliari della retina, lasciando intatte le altre cellule nervose. I neuroni non vengono rigenerati nel sistema nervoso centrale dei mammiferi adulti.

Tuttavia, nei vertebrati non mammiferi, le cellule gliali vengono riprogrammate spontaneamente in progenitori neuronali e sostituiscono i neuroni dopo la lesione.

Abbiamo recentemente sviluppato strategie per stimolare la rigenerazione dei neuroni funzionali nella retina di ratto adulto sovraesprimendo il fattore proliferativo Ascl1 nella Müller glia.

Qui, testiamo ulteriori fattori di trascrizione (TF) per la loro capacità di dirigere la rigenerazione a tipi specifici di neuroni retinici. Abbiamo progettato topi per esprimere diverse combinazioni di TF in Müller glia, tra cui Ascl1, Pou4f2, Islet1 e Atoh1.

Usando l’immunoistochimica, il sequenziamento dell’RNA a cellula singola, un’analisi a cellula singola per le sequenze di cromatina accessibili alla trasposasi e l’elettrofisiologia, scopriamo che le cellule simili al ganglio della retina possono essere rigenerate nelle retine di topo adulto danneggiato in vivo con sovraespressione mirata della cellula gangliare TF retinici di sviluppo.