La Universidad de Barcelona lidera un estudio sobre el potencial de las vesículas extracelulares neuronales en la lucha contra enfermedades neurodegenerativas, destacando su impacto en la comunicación neuronal y la regeneración cerebral.
Un novedoso estudio realizado por la Universidad de Barcelona podría abrir un prometedor camino hacia futuras estrategias para la regeneración de áreas cerebrales afectadas por enfermedades neurodegenerativas. Este trabajo pone de relieve la trascendencia de las vesículas extracelulares generadas por neuronas en los procesos que influencian la plasticidad sináptica y las vías de señalización neuronal.
Asimismo, sus resultados perfilan un escenario innovador para utilizar estas vesículas derivadas de neuronas sanas, capaces de transportar moléculas entre células, en tratamientos destinados a combatir enfermedades neurodegenerativas.
Las vesículas en la comunicación entre neuronas del sistema nervioso
Las neuronas tienen la capacidad de generar vesículas que transportan diversas moléculas, incluyendo proteínas, lípidos y ARN, hacia el exterior, desempeñando un papel esencial en la regulación de la comunicación entre células nerviosas. Estas vesículas extracelulares han sido objeto de estudio debido a las incógnitas que aún rodean su participación en la comunicación entre neuronas del sistema nervioso.
El nuevo estudio, llevado a cabo con cultivos neuronales in vitro utilizando modelos animales, ha revelado que estas vesículas tienen la habilidad de transportar proteínas como PSD-95 y VGLUT-1, así como otros factores cruciales en los procesos comunicativos entre neuronas.
Tal y como explica Cristina Malagelada, profesora del Departamento de Biomedicina de la Universitat de Barcelona (UB) e investigadora del CIBERNED, «aunque las vesículas extracelulares se han propuesto como reguladoras de la comunicación intercelular en el cerebro, la mayoría de estudios lo demuestran en modelos que se alejan 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 las neuronas regulan la comunicación neurona a neurona y promueven la plasticidad sináptica».
Avanzando en la investigación de la neurodegeneración
Dentro del marco de esta investigación, el equipo ha aplicado técnicas avanzadas para aislar las vesículas extracelulares liberadas por las neuronas, incluyendo la ultracentrifugación secuencial y la cromatografía de exclusión por tamaño. Además, se han empleado técnicas para su caracterización, como el análisis de nano seguimiento de partículas y la microscopía electrónica de transmisión. Estas vesículas también han sido utilizadas en tratamientos dirigidos a neuronas saludables, así como en neuronas privadas de nutrientes.
«Una vez entendida la comunicación neurona-neurona en un estado no patológico, queremos dirigir esta cuestión en un contexto de neurodegeneración. Por eso, es determinante poder caracterizar las vesículas que liberan las neuronas en las enfermedades neurodegenerativas para poder entender la progresión de estas patologías. Además, queremos explorar si en un modelo patológico podemos revertir algún rasgo más neurodegenerativo con el tratamiento de vesículas extracelulares derivadas de neuronas sanas», destaca Cristina Malagelada.
Este avance no solo tiene implicaciones significativas para la investigación en neurodegeneración, sino que también representa un paso adelante en la comprensión de las complejas redes neuronales y los procesos de comunicación que pueden revolucionar el sector de la neurología y la medicina en general».
Esta investigación, publicada en el Journal of Extracellular Vesicles, tiene a Julia Solana-Balaguer, estudiante predoctoral, como primera autora y está dirigida por la profesora Cristina Malagelada, perteneciente a la Facultad de Medicina y Ciencias de la Salud, así como al Instituto de Neurociencias (UBneuro) de la Universitat de Barcelona.
Distinguidos investigadores de UBneuro, la Facultad de Física, el Instituto de Sistemas Complejos (UBICS) de la UB, el Instituto de Investigaciones Biomédicas August Pi i Sunyer (IDIBAPS), el Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Neurodegenerativas (CIBERNED), y de Epidemiología y Salud Pública (CIBERESP) también forman parte de este destacado proyecto.
Las personas interesadas pueden acceder aquí al estudio «Neuron-derived extracellular vesicles contain synaptic proteins, promote spine formation, activate TrkB-mediated signaling, and preserve neuronal complexity», publicado en Journal of Extracellular Vesicles.
