CARACTERIZACIÓN DE LA DIFERENCIACIÓN NEURAL DE DOS LÍNEAS DE CÉLULAS MADRE HUMANAS

Abstract

Existen dos modelos de cultivos celulares para estudiar el sistema nervioso in vitro: los cultivos 2D, o en monocapa, que limitan la recreación de la estructura cerebral; y los modelos de organoides en suspensión 3D capaces de recrear la morfogénesis cerebral. Las células madre pluripotentes pueden diferenciarse en las tres capas germinales (ectodermo, mesodermo y endodermo), en cambio, las células madre multipotentes dan lugar a linajes celulares más restringidos.

En el presente estudio se investigaron dos líneas celulares de células madre neurales humanas: hNS1 y organoides cerebrales de la línea AND-2, ambos modelos en monocapa. La línea hNS1, inmortalizada mediante el gen v-myc, muestra propiedades de crecimiento y autorrenovación y se diferencia de manera rápida al eliminar los mitógenos del medio de cultivo. Estudios con organoides, aunque todavía escasos, revelan formación de sinapsis y aplicaciones potenciales en terapias neurales.

Las dos líneas celulares utilizadas fueron cultivadas con protocolos específicos usando distintos medios de proliferación y diferenciación, seguidos de análisis mediante inmunocitoquímica para marcadores neurales y sinápticos a varios tiempos de diferenciación in vitro. Se utilizó un método de cuantificación semi-automática de elaboración propia mediante el software Fiji/ImageJ para cuantificar células y evaluar la expresión de diferentes marcadores celulares de proliferación celular, precursores neuronales, neuronas y células gliales. Los resultados mostraron diferencias significativas en la dinámica de proliferación y diferenciación. También se evaluó la sinapsis en la línea AND-2 pero no se encontraron resultados significativos. Las células hNS1 mostraron una rápida diferenciación hacia neuronas maduras con niveles estables de células gliales. Por otro lado, las células AND-2, bajo diferentes medios, exhiben variaciones en la proliferación y diferenciación neuronal, pero siguen manteniendo un cierto nivel de pluripotencia.

Ambas líneas celulares permiten estudiar el neurodesarrollo y trastornos del mismo y muestran potencial para terapias celulares y reducción del uso de modelos animales. Además, el método semi-automático de cuantificación elaborado permite reducir el tiempo empleado para el análisis de los resultados, permitiendo el avance en estudios con cultivos celulares de una manera más rápida.