Investigadores de la Universidad Médica y Dental de Tokio (TMDU) arrojaron nueva luz sobre las características del nicho en el que residen las células madre neurales en el cerebro en desarrollo.

Tokio, Japón. Cuando se trata de tipos de células, las células madre tienen un potencial ilimitado, literalmente. Estas células que se autorrenuevan, que son capaces de dar lugar a cualquier tipo de célula en el cuerpo, residen en microambientes especializados conocidos como nichos. Ahora, investigadores en Japón han arrojado nuevos conocimientos sobre la dinámica del nicho de células madre neurales, el hogar de las células madre en el cerebro.

En un nuevo estudio publicado en Inflammation and Regeneration, investigadores de la Universidad Médica y Dental de Tokio (TMDU) investigaron los efectos de las condiciones hipóxicas (poco oxígeno) en el nicho de las células madre neurales durante el desarrollo.

Las células madre y progenitoras neurales (NPSC) dan lugar a las células del cerebro y del sistema nervioso. Se sabe que las NSPC residen en un nicho hipóxico, lo que significa que los niveles de oxígeno en el nicho son más bajos que los de los tejidos circundantes. Sin embargo, la composición de este nicho y cómo los NSPC se mantienen dentro de él no está del todo clara. El equipo de investigación dirigido por TMDU se dispuso a investigar los efectos de las condiciones de bajo nivel de oxígeno dentro del nicho de células madre neurales utilizando un modelo de cultivo celular de NSPC aisladas del cerebro anterior de ratones embrionarios. Cultivaron estas células en neuroesferas, o grupos de células madre que flotan libremente, en condiciones de oxígeno normal y bajo.

« Los resultados fueron sorprendentes, con una formación de neuroesferas significativamente mayor observada en condiciones hipóxicas en comparación con condiciones normóxicas », dice el coautor principal del estudio, Taichi Kashiwagi. « Esto nos llevó a explorar qué factores juegan un papel en el mantenimiento y la proliferación de NSPC en condiciones hipóxicas ».

Los investigadores evaluaron una proteína llamada factor de crecimiento endotelial vascular-A (VEGF-A) como candidata potencial. Cuando el equipo de investigación agregó VEGF-A a los cultivos de NSPC, la formación de neuroesferas aumentó significativamente. Por el contrario, el bloqueo de VEGF-A con un inhibidor de fármacos disminuyó el aumento de la formación de neuroesferas en condiciones de bajo nivel de oxígeno. Además, se encontró que la expresión de VEGF-A aumentaba en las NSPC en condiciones de bajo nivel de oxígeno.

« Descubrimos que las NSPC tratadas con VEGF-A mostraron tasas más bajas de muerte celular y una mayor proliferación celular », dice el autor principal Tetsuya Taga. « VEGF-A es un factor que parece contribuir al mantenimiento de NSPC en condiciones de bajo nivel de oxígeno ».

Estos hallazgos indican que las NSPC ayudan a mantener su propia población mediante la liberación de VEGF-A en condiciones hipóxicas. Si bien otros factores también pueden contribuir al mantenimiento de NSPC, estos resultados arrojan nueva luz sobre la composición del nicho de células madre neurales durante el desarrollo y pueden servir como base para estudios adicionales sobre la autoorganización del nicho hipóxico.