Un nuevo estudio de la Universidad de Barcelona podría impulsar el diseño de futuras estrategias para regenerar áreas cerebrales dañadas en enfermedades neurodegenerativas. El estudio enfatiza el papel de las vesículas extracelulares derivadas de neuronas en los procesos que modulan la plasticidad sináptica y las vías de señalización neuronal. Además, los resultados perfilan un nuevo escenario para el uso de estas vesículas extracelulares derivadas de neuronas sanas, capaces de transportar moléculas entre células, en tratamientos contra enfermedades neurodegenerativas.
El estudio, publicado en el Journal of Extracelular Vesicles , cuya primera autora es la estudiante predoctoral Julia Solana-Balaguer, ha sido dirigido por la profesora Cristina Malagelada, de la Facultad de Medicina y Ciencias de la Salud y del Instituto de Neurociencias (UBneuro) de la Universidad de Barcelona.
Otros investigadores destacados de la UBneuro, la Facultad de Física y el Instituto de Sistemas Complejos (UBICS) de la UB, el Instituto de Investigaciones Biomédicas August Pi i Sunyer (IDIBAPS) y las áreas del Centro de Investigación Biomédica en Red en Enfermedades Neurodegenerativas (CIBERNED) y Epidemiología y Salud Pública (CIBERESP), entre otros, también han participado en el estudio.
Las neuronas son capaces de formar vesículas que transportan moléculas (proteínas, lípidos, ARN, etc.) al exterior y regulan la comunicación entre las células nerviosas. Se trata de vesículas extracelulares, y aún hoy en día todavía existen muchas incógnitas sobre el papel que desempeñan en la comunicación entre las neuronas del sistema nervioso.
El nuevo estudio, realizado con cultivos neuronales in vitro procedentes de modelos animales, revela que estas vesículas son capaces de transportar proteínas (por ejemplo, PSD-95 y VGLUT-1) y otros determinantes de los procesos de comunicación entre neuronas.
"Aunque las vesículas extracelulares han sido propuestas como reguladores de la comunicación intercelular en el cerebro, la mayoría de los estudios lo demuestran en modelos alejados de un estado fisiológico y en vesículas cuyo origen se desconoce. En este estudio demostramos que, en un modelo fisiológico sin patologías , las vesículas extracelulares específicas de cada neurona regulan la comunicación entre neuronas y promueven la plasticidad sináptica", afirma Cristina Malagelada, profesora del Departamento de Biomedicina de la UB e investigadora del CIBERNED.
En el marco del estudio, el equipo ha aplicado técnicas complementarias para aislar las vesículas extracelulares liberadas por las neuronas, como la ultracentrifugación secuencial o la cromatografía de exclusión por tamaño. Además, se han utilizado técnicas para caracterizarlas, como el análisis de seguimiento de nanopartículas y la microscopía electrónica de transmisión. Estas vesículas también se han utilizado para realizar tratamientos en neuronas sanas y en neuronas privadas de nutrientes.
"Una vez que se comprende la comunicación entre neuronas en un estado no patológico, queremos abordar esta cuestión en el contexto de la neurodegeneración. Por lo tanto, es crucial poder caracterizar las vesículas liberadas por las neuronas en las enfermedades neurodegenerativas para poder comprender la progresión de estas patologías. Además, queremos explorar si, en un modelo patológico, podemos revertir un rasgo más neurodegenerativo con el tratamiento de vesículas extracelulares derivadas de neuronas sanas", concluye el investigador.
Más información: Julia Solana‐Balaguer et al, Las vesículas extracelulares derivadas de neuronas contienen proteínas sinápticas, promueven la formación de la columna vertebral, activan la señalización mediada por TrkB y preservan la complejidad neuronal, Journal of Extracelular Vesicles (2023). DOI:10.1002/jev2.12355
Proporcionado por la Universidad de Barcelona
