Novedoso Modelo 3D para Estudiar la Regeneración Neuronal Olfativa
Investigadores de la Escuela de Medicina de Tufts y de la Escuela de Graduados en Ciencias Biomédicas (GSBS) han desarrollado un modelo de organoide 3D que permite estudiar cómo las neuronas en la nariz se regeneran. Este avance es significativo, ya que revela que un tipo de célula madre que se pensaba inactiva, los células basales horizontales (HBCs), podría ser fundamental para la reparación del tejido olfativo.
La regeneración neuronal en el sistema olfativo es única, ya que, a diferencia de otras áreas del sistema nervioso central, las neuronas en la cavidad nasal tienen la capacidad de regenerarse durante toda la vida, a pesar de la exposición constante al medio ambiente. Sin embargo, factores como infecciones virales (como el COVID-19), toxinas o el mismo envejecimiento pueden afectar su función e interferir con su capacidad regenerativa, llevando a la pérdida parcial o total del sentido del olfato.
Los Actores Inesperados en la Regeneración Neuronal
Los investigadores han encontrado que los HBCs, previamente considerados células dormantes, juegan un papel crucial en la generación de neumonas olfativas junto a otro tipo de células llamadas células basales globosas (GBCs). Este descubrimiento fue el resultado del uso de su innovador modelo de organoides, publicado en la revista Cell Reports Methods. El equipo demostró que, cuando se eliminaban selectivamente HBCs de los cultivos de organoides, la producción de nuevas neuronas olfativas se veía significativamente restringida.
Brian Lin, autor principal del estudio, argumenta que los HBCs son esenciales en el proceso regenerativo. “Uno de los hallazgos más sorprendentes fue el papel activo que tienen estas células en la producción de nuevas neuronas, desafiando así la idea de que son inactivas”, explicó.
Aprovechando el Impacto de la Edad en la Regeneración Neuronal
En sus investigaciones, el equipo también analizó células de ratones de distintas edades. Los hallazgos indicaron una disminución en la generación de neuronas en las células de los ratones más viejos, lo que sugiere que la población de GBC disminuye con la edad. Lin menciona que “necesitamos trabajar más para entender este proceso y encontrar maneras de revitalizar estas células”.
La comprensión del impacto de la edad en la regeneración neuronal puede proporcionar pistas sobre cómo tratar trastornos del olfato relacionados con el envejecimiento y otras condiciones neurodegenerativas, como el Parkinson.
Un Modelo Accesible para Todas las Investigaciones
Juliana Gutschow Gameiro, autora principal del estudio, se propuso crear un modelo que fuera fácil de implementar en laboratorios con recursos limitados. Este carácter accesible es vital, dado que la pérdida del sentido del olfato ha comenzado a ser objeto de interés en varios campos de la investigación biomédica en los últimos años.
“Desarrollar un modelo sencillo permite que investigadores que no son expertos en biología de células madre puedan comprender mejor la regeneración neuronal olfativa”, comentó Lin. Esto es especialmente relevante en el contexto de la pandemia, donde se ha visto un aumento de casos de pérdida de olfato asociados al COVID-19.
Próximos Pasos: Hacia un Organoide Humano
El objetivo final del equipo es utilizar este modelo de tejido de ratón para avanzar en la creación de un organoide humano que permita probar tratamientos diseñados para restaurar el sentido del olfato. Los organoides ofrecen un método más rápido y efectivo para investigación preclínica en comparación con los modelos animales tradicionales.
Sin embargo, la obtención de tejido olfativo humano es un desafío. Los procesos actuales para recolectar células de la nariz humana son invasivos y dificultan la separación de células madre respiratorias y olfativas. Así, los investigadores están trabajando en desarrollar técnicas que faciliten esta tarea y, a su vez, permitan el crecimiento de células en el laboratorio.
Inversión y Recursos
La investigación fue apoyada por los Institutos Nacionales de Salud y otras agencias que financian la investigación biomédica. Es fundamental que se continúe invirtiendo en esta área, ya que la comprensión de los mecanismos de regeneración olfativa tiene implicaciones directas en la salud pública, especialmente en enfermedades que afectan el sistema nervioso.
Las exploraciones futuras en esta línea de investigación no solo permitirán avanzar en el tratamiento de la pérdida del olfato, sino que, potencialmente, abrirán nuevas vías para el tratamiento de otros trastornos neurológicos derivados de daños neuronales.
La importancia de esta investigación radica en que puede ofrecer esperanza a aquellos que sufren de pérdida del olfato y contribuir a un mejor entendimiento de la salud neuronal en general.
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