Científicos han elaborado una herramienta muy útil para la investigación de un aspecto de la actividad cerebral que es esencial para el bienestar mental – la serotonina -, mediante la creación de células cerebrales humanas liberadoras de serotonina en un plato de laboratorio.
La serotonina es una importante sustancia química que las células cerebrales, o neuronas, usan para comunicarse unas con otras. Desempeña un papel clave, por ejemplo, para ayudar a regular el estado de ánimo, el apetito y el sueño.
Las anormalidades en la serotonina se han relacionado con la depresión mayor, autismo, esquizofrenia y otros trastornos.
Los inhibidores selectivos de la recaptación de serotonina (ISRS) – una clase de medicamento que se usa para tratar la depresión y otras condiciones de salud mental – funcionan mediante la inhibición de la reabsorción de la serotonina por las neuronas, para que más de ella estén disponibles para pasar informaciones entre las células.
Ahora, un nuevo estudio publicado en Molecular Psychiatry, informa cómo los investigadores del Instituto Salk en La Jolla, California, y otros, tomaron células de piel humana y las convirtieron en neuronas que se señalan entre sí utilizando la serotonina.
El logro ofrece a los investigadores una nueva herramienta para mejorar nuestra comprensión sobre los mecanismos de la serotonina, que hasta la fecha han venido principalmente del estudio en ratones de laboratorio, señalan los autores.
El investigador principal Rusty Gage, profesor de genética en el Instituto Salk, dice:
«Por fin podemos empezar a hacer preguntas acerca de las células de las personas afectadas por la depresión y otros trastornos.»
Durante la última década, aproximadamente, ha sido posible producir varios tipos de células humanas en el laboratorio. Por ejemplo, los científicos pueden tomar células de un tejido específico, convertirlas en células madre pluripotentes (iPS) y luego adaptarlas a la diferenciación en otros tipos de células, incluidas las neuronas.
Neuronas inducidas con serotoninérgicos responden a los ISRS en un plato
Los investigadores también han logrado producir neuronas sin utilizar células madre – mediante la reprogramación de células de la piel directamente. Pero estas neuronas utilizan un químico cerebral diferente, llamado glutamato.
Para el nuevo estudio, el equipo utilizó las herramientas existentes para diferenciar células precursoras en las neuronas y luego utiliza una nueva técnica llamada «reportero lentiviral para las neuronas serotoninérgicas» para separar las neuronas liberadoras de serotonina, para que puedan identificar qué genes fueron singularmente activos en ellas.
El equipo identificó un grupo de seis proteínas de genes de activación, o factores de transcripción – NKX2.2, FEV, GATA2, LMX1B, Ascl1 y Ngn2 – que fueron responsables por dirigir la diferenciación de las neuronas liberadoras de serotonina de las células de la piel.
Utilizaron los seis factores de transcripción para reprogramar células de piel humana en neuronas liberadoras de serotonina, que mostraron muchas de las mismas propiedades que las que se encuentran en el cerebro.
El equipo encontró que las neuronas liberadoras de serotonina desarrolladas en laboratorio – que ellos llaman «neuronas inducidas con serotoninérgicos» (ISN) – también respondieron a los ISRS en la misma forma que las neuronas liberadoras de serotonina cerebrales.
El autor principal, Krishna Vadodaria, investigador asociado en el laboratorio de Gage, concluye:
«Mientras que estas neuronas pueden no ser idénticas a las neuronas serotoninérgicas del cerebro, tienen propiedades funcionales de las neuronas para producir serotonina y responder a los antidepresivos en el plato, lo que ayudará a estudiar con mayor precisión la neurotransmisión serotoninérgico en los trastornos neuropsiquiátricos.»
