Un estudio dirigido por la Universidad de California (UCLA) que comparó las células cerebrales conocidas como astrocitos en humanos y ratones encontró que los astrocitos de los ratones son más resistentes al estrés oxidativo, un desequilibrio dañino que es un mecanismo detrás de muchos trastornos neurológicos. La falta de oxígeno desencadena mecanismos de reparación molecular en estos astrocitos de ratón, pero no en los astrocitos humanos. Por el contrario, la inflamación activa genes de respuesta inmune en astrocitos humanos, pero no en astrocitos de ratón.
Aunque el ratón es un modelo de laboratorio omnipresente utilizado en la investigación de enfermedades neurológicas, los resultados de los estudios en ratones no siempre son aplicables a los seres humanos. De hecho, más del 90% de los fármacos candidatos que muestran una promesa preclínica para los trastornos neurológicos finalmente fracasan cuando se prueban en humanos, en parte debido a la escasez de conocimiento sobre las diferencias en los astrocitos y otras células cerebrales entre las dos especies.
Los astrocitos son cruciales para el desarrollo y la función del cerebro y desempeñan un papel importante en los trastornos neurológicos que, sin embargo, no se comprende completamente. Una lesión o infección hace que los astrocitos pasen de un estado de reposo a un estado reactivo en el que pueden ayudar a reparar el cerebro, pero también pueden aumentar la inflamación perjudicial.
Los científicos estudiaron células en desarrollo purificadas de tejido cerebral humano y de ratón, así como células cultivadas en cultivos libres de suero de astrocitos seleccionados mediante un método basado en anticuerpos desarrollado por el autor correspondiente del estudio.
Esta técnica era necesaria porque el método convencional de seleccionar astrocitos haciéndolos crecer en suero, una mezcla de proteínas, hormonas, grasas y minerales, los arroja a un estado reactivo similar al causado por una infección o lesión. Con la estrategia de los investigadores, pudieron examinar los astrocitos en un estado saludable y en condiciones controladas de estrés oxidativo, falta de oxígeno e inflamación excesiva.
Los hallazgos tienen implicaciones para la investigación básica y traslacional de trastornos neurológicos como la enfermedad de Alzheimer, la enfermedad de Parkinson y la esclerosis lateral amiotrófica, afecciones cuyos mecanismos subyacentes incluyen estrés oxidativo, falta de oxígeno e inflamación excesiva.
Debido a que los astrocitos de ratón resisten mejor el estrés oxidativo, los autores sugieren que los modelos de laboratorio para la neurodegeneración podrían diseñarse para disminuir esa resistencia, haciéndolos más parecidos a los humanos. Además, la facilidad de reparación del astrocito del ratón en respuesta a la falta de oxígeno puede sugerir una nueva vía de investigación sobre el accidente cerebrovascular. Y los neurocientíficos pueden adoptar un enfoque más informado de los estudios preclínicos al tener en cuenta las diferencias en la respuesta a la inflamación entre los astrocitos humanos y de ratón, así como las diferencias metabólicas identificadas en el estudio.
Referencias:
- Li, J., et al. (2021) Conservation and divergence of vulnerability and responses to stressors between human and mouse astrocytes. Nature Communications. doi.org/10.1038/s41467-021-24232-3.
