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Una visión de cerca de la esquizofrenia
Las células reprogramadas generadas a partir de personas con esquizofrenia podrían ayudar a los científicos a estudiar la enfermedad más de cerca, según un estudio publicado en línea hoy en Naturaleza . Tales células permitirían a los científicos observar la enfermedad a nivel celular y también probar medicamentos potenciales para combatir la afección.
Células insociables: Estas neuronas, derivadas de células madre reprogramadas de pacientes con esquizofrenia, forman menos conexiones que las de personas sin la enfermedad. Los núcleos celulares se muestran en azul y las fibras ramificadas que conectan las neuronas son verdes y rojas.
Los investigadores del Instituto Salk de Estudios Biológicos comenzaron con células de la piel extraídas de pacientes esquizofrénicos, que reprogramaron para crear células madre pluripotentes inducidas (iPS), células adultas que se han transformado química o genéticamente en células madre capaces de dar lugar a cualquier tipo de pañuelo de papel. Luego persuadieron a esas células para que se diferenciaran en neuronas. Los científicos descubrieron que las neuronas enfermas tenían menos conexiones entre sí que las neuronas sanas, un problema que la medicación contra la esquizofrenia podría aliviar.
El estudio es uno de varios artículos recientes que muestran que las células iPS derivadas de pacientes con enfermedades específicas podrían brindar una nueva perspectiva sobre esas complejas enfermedades. Los estudios anteriores sobre neuronas derivadas de iPS se han centrado en enfermedades con mutaciones genéticas específicas y aquellas que se desarrollan en la primera infancia.
La esquizofrenia, sin embargo, es una enfermedad más compleja. Tiene orígenes tanto genéticos como ambientales y, a menudo, se desarrolla en la adolescencia o en la edad adulta temprana. Este artículo abre la posibilidad de que incluso las enfermedades psiquiátricas puedan investigarse potencialmente utilizando estos modelos celulares, dice Kwang-Soo Kim , un científico de células madre en el Hospital McLean y la Escuela de Medicina de Harvard que no participó en el estudio.
Fred Gage , un neurocientífico que dirigió el estudio del Instituto Salk, dice que mucho de lo que se sabe sobre las diferencias en el cerebro de los pacientes con esquizofrenia proviene del examen del tejido cerebral después de la muerte. Los científicos también pueden utilizar modelos animales diseñados para imitar algunos de los cambios genéticos relacionados con la enfermedad para estudiar el impacto de estas mutaciones, pero tales modelos no capturan la complejidad completa de la esquizofrenia.
Pero con las neuronas creadas a partir de células cutáneas reprogramadas, dice Gage, la ventaja es que está buscando por primera vez neuronas vivas de pacientes que tienen la enfermedad.
Los investigadores utilizaron células de la piel tomadas de cuatro pacientes con esquizofrenia para crear células iPS, que luego diferenciaron en neuronas. Compararon estas células con neuronas derivadas de personas sin la enfermedad.
Después de infectar células con un virus de la rabia modificado y luego observar la propagación del virus de una célula a otra, los investigadores encontraron que las células de las personas con esquizofrenia formaban menos conexiones entre sí y hacían menos proyecciones para llegar a otras células. Los investigadores también realizaron un análisis de la actividad genética en las células e identificaron casi 600 genes que tenían una actividad diferente a la de las células extraídas de personas sin esquizofrenia. Sólo alrededor de una cuarta parte de estos 600 genes ya se habían identificado en estudios de tejido post mórtem.
Luego, el equipo probó cinco medicamentos conocidos para la esquizofrenia para ver si podían restaurar la conectividad de las células. Después de tres semanas de tratamiento, solo un fármaco, el antipsicótico loxapina, mejoró la conectividad en todas las células de los pacientes. Gage dice que las células incluso podrían usarse para probar cómo los pacientes individuales podrían responder a tratamientos específicos.
Este estudio ilustra que las células iPS podrían ser modelos realmente útiles para estudiar estas enfermedades a nivel celular y molecular, dice Kim. Sin embargo, quedan dudas sobre qué tan bien estas células representan las neuronas en los cerebros vivos. Él dice que la investigación adicional debería centrarse en crear células iPS utilizando técnicas más nuevas que no alteren genéticamente las células y diferenciarlas en tipos más específicos de neuronas.