Modelo celular de autismo

Resumen

El TEA es una alteración funcional de la corteza cerebral, que presentan anomalías estructurales del neurodesarrollo que afectan a la disposición de las neuronas, así como la función sináptica y el patrón de conexiones dentro y entre columnas corticales. Desde su aspecto etiológico, el TEA tiene una importante carga genética, considerándose un desorden poligénico, derivado de una combinación de alteraciones genéticas "de novo" (mutaciones espontáneas), asociadas a una predisposición derivada de variaciones comunes heredadas. Las principales anomalías genéticas asociadas a TEA implican genes que codifican proteínas de la sinapsis. En general, son genes ligados al establecimiento, mantenimiento de las sinapsis y la plasticidad sináptica. Así, en pacientes con TEA se han descrito alteraciones del desarrollo inicial de las sinapsis en los circuitos de conexión entre áreas corticales de procesamiento complejo (que reciben y procesan de forma combinada información multimodal). La complejidad molecular observada en la predisposición a desarrollar un TEA, junto con la diversidad de fenotipos estructurales neuronales, ha hecho que los modelos animales reproduzcan solo parcialmente el TEA. Para avanzar en el estudio experimental se hace pues necesario desarrollar modelos más representativos, como son los modelos celulares derivados de células humanas. En las últimas décadas, el desarrollo de la biología de las células madre nos da medios para acceder a paradigmas experimentales sobre células derivadas de individuos con TEA. Actualmente, los modelos de células IPs derivadas de células humanas permiten profundizar en las bases moleculares y celulares del desarrollo del cerebro humano, así como las anomalías en este desarrollo, que dan lugar a trastornos como el TEA. Sin embargo, presentan problemas inherentes derivados de la manipulación experimental que conlleva la reprogramación de la expresión génica. Nos proponemos como objetivo general desarrollar un modelo celular de TEA, generando cultivos de células mesenquimales derivadas de ligamento periodontal (LP) y pulpa dental (PD) de dientes de personas con autismo, para buscar marcadores celulares y moleculares de la enfermedad. Para lo que nos proponemos los siguientes objetivos específicos: - Aislar y amplificar células madre mesenquimales de LP y PD a partir de muestras con TEA y controles. - Definir las características celulares y moleculares de estas células. - Conocer la potencialidad neural de estas células. - Comparar las propiedades de células neuronales derivadas de LP y PD con TEA con células de individuos control. Hemos extraído, cultivado y seleccionado células mesenquimales de LP y PD controles y con TEA. Una vez se han amplificado los cultivos se ha inducido a las células a diferenciarse como neuronas (pasándolas a medio neurogénico). Hemos realizado estudios de proteómica (inmunocitoquímica y Western blot) y transcriptómica (qPCR), mostrando las características moleculares y celulares de las células de LP y PD control y con TEA. Los resultados han mostrado que: 1- Se pueden aislar y amplificar células madre mesenquimales de LP y PD a partir de muestras con TEA y controles. 2- Las células de LP y PD con TEA y controles, tienen la capacidad de diferenciarse en neuronas y hemos definido los estadios del proceso de diferenciación. 3- Podemos decir que la neuronas derivadas de células mesenquimales con TEA presentan "in vitro" una alteración en la expresión de los genes y proteínas sinápticas. Estas alteraciones ponen de relieve un distribución anómala de marcadores presinapticos, junto con una alteración en la expresión de proteínas de la densidad postsináptica.