Una plataforma in vivo para reconstruir tejido neocortical funcional
Autores: Quezada, Alexandra; Ward, Claire; Bader, Edward R.; Zolotavin, Pavlo; Altun, Esra; Hong, Sarah; Killian, Nathaniel J.; Xie, Chong; Batista-Brito, Renata; Hébert, Jean M.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Una plataforma in vivo para reconstruir tejido neocortical funcional
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Bioingeniería
Palabras clave
Progreso
Trasplante de células madre corticales
Neuronas
Injertos
Vascularización
Plataforma
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
Recientes avances en el trasplante de células madre corticales han demostrado su potencial para reparar el cerebro. Sin embargo, los modelos de trasplante actuales aún no han demostrado que la circuitaria de las neuronas derivadas del trasplante pueda codificar una función útil para el huésped. Esto probablemente se deba a la falta de tipos celulares dentro de los injertos, proporciones anormales de tipos celulares, citoarquitectura anormal e ineficiente vascularización. Aquí, hemos ideado una plataforma de trasplante para probar prototipos de tejido neocortical. Células telencefálicas embrionarias de ratón disociadas en un andamio líquido fueron trasplantadas en cortices de ratones adultos lesionados por aspiración. Los precursores neuronales donantes se diferenciaron en neuronas de capas superiores y profundas que exhibieron puntos sinápticos, se proyectaron fuera del injerto hacia áreas cerebrales apropiadas, se volvieron electrofisiológicamente activas dentro de un mes después del trasplante y respondieron a estímulos visuales. Las interneuronas y oligodendrocitos estaban presentes en densidades normales en los injertos. Los injertos se vascularizaron completamente una semana después del trasplante y los vasos en los injertos estaban perfundidos con sangre. Con este paradigma, también pudimos organizar las células en capas. En general, hemos proporcionado la prueba de un concepto para una plataforma in vivo que se puede utilizar para desarrollar y probar prototipos de tejido similar al neocortical.
Descripción
Recientes avances en el trasplante de células madre corticales han demostrado su potencial para reparar el cerebro. Sin embargo, los modelos de trasplante actuales aún no han demostrado que la circuitaria de las neuronas derivadas del trasplante pueda codificar una función útil para el huésped. Esto probablemente se deba a la falta de tipos celulares dentro de los injertos, proporciones anormales de tipos celulares, citoarquitectura anormal e ineficiente vascularización. Aquí, hemos ideado una plataforma de trasplante para probar prototipos de tejido neocortical. Células telencefálicas embrionarias de ratón disociadas en un andamio líquido fueron trasplantadas en cortices de ratones adultos lesionados por aspiración. Los precursores neuronales donantes se diferenciaron en neuronas de capas superiores y profundas que exhibieron puntos sinápticos, se proyectaron fuera del injerto hacia áreas cerebrales apropiadas, se volvieron electrofisiológicamente activas dentro de un mes después del trasplante y respondieron a estímulos visuales. Las interneuronas y oligodendrocitos estaban presentes en densidades normales en los injertos. Los injertos se vascularizaron completamente una semana después del trasplante y los vasos en los injertos estaban perfundidos con sangre. Con este paradigma, también pudimos organizar las células en capas. En general, hemos proporcionado la prueba de un concepto para una plataforma in vivo que se puede utilizar para desarrollar y probar prototipos de tejido similar al neocortical.