Médula ósea genera nuevas neuronas en el cerebro humano

Un nuevo estudio sugiere que algunas células de la médula ósea pueden entrar en el cerebro humano y generar nuevas neuronas y otros tipos de células cerebrales. Si los investigadores pueden encontrar una manera de controlar estas células y dirigirlos a áreas dañadas del cerebro, este hallazgo podría conducir a nuevos tratamientos para el accidente cerebrovascular, enfermedad de Parkinson y otros trastornos neurológicos.

"Este estudio muestra que una cierta clase de células en la médula ósea, lo más probable es una célula madre, tiene la capacidad de entrar en las neuronas del cerebro y la forma", dice & # 7866; va Mezey, MD, Ph.D., del Instituto Nacional de de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares (NINDS), quien dirigió el estudio.

Un trabajo anterior por el Dr. Mezey y otros ha demostrado que las células de la médula ósea pueden entrar en el cerebro del ratón y producir nuevas neuronas. Sin embargo, el nuevo estudio es el primero en mostrar que este fenómeno puede ocurrir en el cerebro humano. El estudio fue apoyado en parte por el NINDS y aparece en el 20 de enero, en línea temprana edición de las Actas de la Academia Nacional de Ciencias.* El NINDS es un componente de los Institutos Nacionales de Salud, que forma parte del Departamento de Salud y Servicios Humanos de Estados Unidos.

En el estudio, el Dr. Mezey y sus colegas examinaron el tejido cerebral tomadas en la autopsia de cuatro pacientes de sexo femenino - dos adultos y dos niños - que habían recibido trasplantes de médula ósea de donantes masculinos. Los trasplantes de médula ósea se han realizado para tratar la leucemia y otras enfermedades no neurológicas, y los pacientes sobrevivieron de 1 a 9 meses después de sus trasplantes. Los investigadores buscaron el tejido cerebral para una autopsia células masculinas, que contienen un cromosoma Y. Los cromosomas Y en estas células sirvieron como una forma útil de distinguir las células derivadas del donante de las de los receptores de trasplante de sexo femenino. Los investigadores encontraron células con cromosomas Y en el tejido cerebral de los cuatro de los pacientes.

La mayoría de las células derivadas de médula ósea en el tejido cerebral eran glía (células de apoyo) y otras células no neuronales. Sin embargo, un pequeño número de neuronas de cada cerebro también contenía cromosomas Y, mostrando que las células se habían desarrollado a partir de la médula ósea macho trasplantado. La mayoría de estas neuronas se encontraron en la corteza cerebral - la capa externa del cerebro, que es responsable del pensamiento consciente - y en el hipocampo, una región que ayuda con la memoria y otras funciones.

Las células cromosoma Y-positivo dentro del cerebro de cada paciente aparecieron en grupos, en lugar de dispersarse aleatoriamente en todo el tejido cerebral. Los grupos a veces contenía tanto células neuronales y no neuronales. Esto sugiere que una sola célula madre derivadas de médula ósea puede migrar en un "área de necesidad" en el cerebro y luego cambiar, o diferenciar, en varios otros tipos de células, dice el Dr. Mezey. Los grupos también pueden ser el resultado de un gran número de células de la médula que son "llamados" a partes específicas del cerebro. Estudios previos han sugerido que las células madre pueden responder a las señales desde el cerebro que los guían a las regiones dañadas.

Las secciones del cerebro con el mayor número de neuronas derivadas de la médula vinieron desde el más joven de los cuatro pacientes, que tenían su trasplante a los 9 meses de edad. Ese paciente también sobrevivió durante 9 meses después del trasplante - mucho más tiempo que los otros pacientes en este estudio. Los investigadores no saben si el número de neuronas derivadas de la médula en este paciente se debió a su corta edad oa la longitud de tiempo que ella sobrevivió después de recibir el trasplante. Los cerebros de los jóvenes por lo general se someten a más cambios que los de las personas mayores, y esto podría haber favorecido el desarrollo de nuevas neuronas, Dr. Mezey señala. Sin embargo, también es posible que las nuevas células entran en el cerebro a un ritmo constante en el tiempo, independientemente de la edad de una persona.

Es posible que la irradiación u otros tratamientos que los cuatro pacientes recibieron podrían haber aumentado la capacidad de las células de la médula para entrar en el cerebro. Sin embargo, otros estudios han sugerido que las células de la médula ósea que circulan en la sangre entran en el cerebro, incluso en sujetos sanos que nunca han recibido un trasplante de médula ósea, y no hay razón para pensar que un trasplante es necesario para las células madre para entrar en el sistema nervioso , dice el Dr. Mezey.

El número de neuronas derivadas de la médula identificadas en el tejido cerebral humano fueron muy bajas - mucho menor que los números identificados en un estudio previo del ratón, dice el Dr. Mezey. Sin embargo, los números podrían ser mayores en los pacientes que sobreviven durante más tiempo después del trasplante, ella sugiere.

La médula ósea contiene al menos dos tipos de células madre: células madre hematopoyéticas, que generalmente se diferencian en células de la sangre, y células madre mesenquimales, que pueden diferenciarse en muchos tipos de células en el cuerpo. Los investigadores aún no saben qué tipo de célula se diferencia en las neuronas y otras células derivadas de la médula que identificaron en el cerebro.

Estudios recientes han demostrado que, en lugar de convertirse en nuevos tipos de células, las células madre adultas a veces se fusionan con células maduras de los tejidos existentes que ya han sido sometidos a la diferenciación. Las células resultantes llevan cuatro cromosomas sexuales (cromosomas X e Y) en lugar de los dos habituales. Mientras que el Dr. Mezey y sus colegas no pueden excluir la posibilidad de que las cuentas de la fusión de sus resultados, observaron varios cientos de células derivadas del donante de uno de los pacientes y no vieron cromosomas sexuales duplicado en cualquiera de las células que examinaron.

Estudios previos han encontrado que algunas células con cromosomas Y en las mujeres adultas que no habían recibido ningún trasplantes. Los investigadores creen que estas células Y pueden haber venido de un embarazo anterior con un feto masculino. Sin embargo, dos de los sujetos de este estudio eran niños, y las células masculinas en las personas no podría haber venido de un embarazo, dice el Dr. Mezey.

Los científicos deben ahora determinar qué factores de crecimiento u otras señales impulsan las células de la médula ósea para entrar en el cerebro y se convierten en neuronas. Esto puede dar lugar a nuevas formas de tratar la enfermedad de Parkinson u otros trastornos en los que las neuronas perdidas por enfermedad no se sustituyen normalmente. Los investigadores también podrían ser capaces de descubrir los factores que pueden aumentar el número de células que entran en el cerebro o incitar a las células para encontrar objetivos útiles.

"Estos estudios son muy mucho al principio, pero los científicos deben comenzar a mirar por este camino y averiguar si y cómo podemos ir más lejos," dice el Dr. Mezey. Ella advierte que es demasiado pronto para saber si este hallazgo conducirá a tratamientos útiles para los trastornos neurológicos. Ella y sus colegas ahora están planeando estudiar el tejido cerebral de personas que sobrevivieron por más tiempo después de recibir un trasplante de médula ósea para ver si el número de neuronas derivadas de la médula aumenta con el tiempo. También planean estudiar los ratones para determinar qué células de la médula ósea se conviertan en neuronas.