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Estudio de las alfa-quimioquinas en la regulación del proceso de diferenciación de neuroesferas obtenidas de médula espinal de ratón

Tesis presentada a la Universidad de Chile
para optar al grado académico de Magíster en Bioquímica en el área de especialización
Toxicología y Diagnóstico Molecular y
Memoria para optar al título profesional de Bioquímico / El recambio de elementos celulares en el tejido nervioso es sustentado por la existencia
de una célula troncal neural, responsable del proceso de neurogénesis a través del cual se
generan neuronas, astrocitos y oligodendrocitos. Recientemente se han identificado algunas
quimioquinas con la capacidad de regular el proceso de neurogénesis a partir de una célula
troncal neural. En particular, se ha descrito que la alfa-quimioquina CXCL12 y su receptor
CXCR4 participan en el desarrollo de estructuras del sistema nervioso central y regulan procesos
de proliferación y diferenciación en el cerebro adulto. Sin embargo, el rol que cumplen las alfaquimioquinas
y específicamente la quimioquina CXCL12 y sus dos receptores CXCR4 y
CXCR7 regulando capacidades funcionales de las células troncales neurales de la médula
espinal, aún no está claro.
Por lo anterior, esta tesis postula que “las alfa-quimioquinas regulan el proceso de
diferenciación de células troncales neurales cultivadas como neuroesferas obtenidas de
médula espinal de ratones”. Para evaluar esta hipótesis se utilizaron neuroesferas derivadas de
la médula espinal de embriones en estadio E18,5. Se demostró que estas neuroesferas contenían
células troncales neurales evaluando las capacidades de autorrenovación y diferenciación. En
ellas se determinó que sólo estaba presente el RNA mensajero de la alfa-quimioquina CXCL12 y
sus receptores y no el de CXCL1 y sus receptores mediante RT-PCR. De esta manera el estudio
se focalizó en CXCL12 y sus receptores CXCR4 y CXCR7. Mediante inmunofluorescencia se
detectaron estos receptores en neuroesferas luego de 4 días de diferenciación y se observó que
estaban en las células troncales neurales. Finalmente se analizó el proceso de diferenciación,
evaluando mediante inmunofluorescencia marcadores de linajes neurales. Se observó que
CXCL12 favoreció la diferenciación astroglial sobre la neuronal, comparando la intensidad de
fluorescencia de marcadores neurales como GFAP y beta-III-tubulina y que, aparentemente,
tanto CXCR4 como CXCR7 participan en el proceso de diferenciación, deducido de los
resultados conseguidos con el uso del antagonista de CXCR4, AMD3100.
En consecuencia, es posible proponer a la quimioquina CXCL12 como un blanco
terapéutico pudiendo bloquearla en casos de lesión a la médula espinal, donde ésta se ve
aumentada, para así impedir que las células troncales endógenas se diferencien a astrocitos / The renewal of cells in nervous tissue is sustained by neural stem cells, which are
responsible for the neurogenesis that originates neurons, astrocytes and oligodendrocytes. The
mechanisms that regulate the functional capabilities of neural stem cells in the spinal cord are
unknown. Recently, some chemokines have been identified as regulating factors of
neurogenesis of neural stem cells. In particular, the CXCL12 alpha-chemokine and its receptor
CXCR4 participate in the development of central nervous system structures and regulate
proliferation and differentiation processes in the adult brain. However, the role of alphachemokines
and specifically of CXCL12 and its receptors CXCR4 and CXCR7, on the
regulation of functional properties of neural stem cells from spinal cord is not clear yet.
With this background, this thesis postulates that “alpha-chemokines regulates the
differentiation of neural stem cells cultured as neurospheres obtained from mouse spinal
cord”. To evaluate this hypothesis, neurospheres from E18,5 mouse spinal cord were used. It
was shown that the neurospheres had neural stem cells by assessing their self-renewal and
differentiation capabilities. The presence of mRNA of alpha chemokines CXCL1 and CXCL12
and their receptors in neurospheres was evaluated by RT-PCR. Showing that neurospheres have
CXCL12 and its receptors mRNA and not CXCL1 and its receptors mRNA. Therefore, the
investigation continued with CXCL12 and its receptors CXCR4 and CXCR7. Both receptors
were detected on neural stem cells by immunofluorescence after 4 days of differentiation.
Finally, the process of differentiation was analyzed by immunofluorescence of neural markers.
The comparison between GFAP and beta-III-tubulin fluorescence intensity indicates that
CXCL12 promotes astroglial over neuronal differentiation. Apparently, inferred from the use of
the CXCR4 antagonist AMD3100, both CXCR4 and CXCR7 participate in the differentiation of
the neural stem cells from spinal cord.
Given the results obtained in this thesis, it is possible to propose CXCL12 as a potential
therapeutic target: blocking it to promote neuronal differentiation, for example, in cases of spinal
cord injury, in which CXCL12 mRNA is increased; preventing differentiation of neural stem
cells to astrocytes / FONDECYT; MINREB

Identiferoai:union.ndltd.org:UCHILE/oai:repositorio.uchile.cl:2250/115645
Date January 2012
CreatorsCristi Muñoz, Francisca
ContributorsErices Ocampo, Alejandro, Fiedler Temer, Jenny, Facultad de Ciencias Químicas y Farmacéuticas
PublisherUniversidad de Chile
Source SetsUniversidad de Chile
LanguageSpanish
Detected LanguageSpanish
TypeTesis

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