Tesis doctoral de Zaida álvarez Pinto
Las lesiones cerebrales son causas comunes de discapacidad que conllevan pérdida de tejido nervioso debido a la degeneración secundaria, la gliosis, y con frecuencia la formación de cavidades que inhiben el crecimiento neuronal. Recientemente, las terapias neuroregenerativas se han centrado en el uso de la ingeniería de materiales. Durante el desarrollo del snc, las células de glia radial son las principales cmn que generan neuronas y glía y son retenidas en el cerebro adulto de especies que regeneran. Durante la neurogénesis temprana, los vasos sanguíneos invaden el snc e interactúan con las cmn, dando lugar al nicho neurovascular. En el cerebro adulto, la glia radial puede ser recuperada al menos en cierta medida después de una lesión, lo que indica un intento endógeno en la reconstitución del nicho embrionario. Las células de glía radial son bipolares con 1-2 micras de espesor que forman una empalizada que abarca todo el parénquima del snc sirviendo como sustrato para la migración neuronal. Esta glía radial contiene altos niveles de glucógeno liberando al exterior l-lactato. el metabolismo energético cerebral es un proceso altamente compartimentado y complejo. El cerebro adulto normalmente usa glucosa como fuente de energía primaria. Sin embargo, antes e inmediatamente después del nacimiento, el lactato es también una fuente de energía importante, debido a que los niveles de glucosa son bajos. En la última década, se ha visto que el lactato juega un papel importante como factor energético para las neuronas, no sólo durante el período perinatal sino también en la edad adulta. Nuevas evidencias sugieren que el metabolismo de las cmn, neuronas y astrocitos son diferentes y que los procesos dependientes de energía pueden influir en el equilibrio entre la auto-renovación y diferenciación de las cmn. El objetivo principal de esta tesis ha sido diseñar un andamio implantable que reprodujera la organización y función de soporte de la glía radial embrionaria. para ello, hemos probado dos tipos de ácido poli l/dl láctico (pla95/5 y pla70/30), material biodegradable y permisivo para la adhesión y el crecimiento neuronal. Las películas de pla95/5 eran cristalinas, rígidas (gpa), y no se degradaban significativamente en el período analizado durante el cultivo in vitro. Sin embargo, las películas de pla70/30 eran más amorfas, menos rígidas (mpa) y se degradaban más rápido, liberando cantidades significativas de lactato en el medio. A diferencia del pla95/5, en el 70/30 había una mejor adhesión neuronal, así como la proliferación y el mantenimiento de los progenitores neuronales y gliales in vitro. Finalmente, para los estudios in vivo, diseñamos andamios biomiméticos en 3d libres de células que consistían en nanofibras de pla70/30. Los andamios radialmente alineados reproducían la organización 3d y la función de apoyo de la glía radial. Estos andamios implantados en la corteza cerebral del ratón ayudaron a la completa vascularización del implante, permitiendo la supervivencia y la integración a largo plazo de las neuronas recién generadas. Nuestros resultados sugieren que los andamios de pla70/30 imitan algunas de las características físicas y bioquímicas del nicho neurovascular. En conclusión, nuestros resultados muestran que el snc es capaz de regenerar de manera endógena a través de la des-diferenciación in vivo inducida por las señales biofísicas y metabólicas, sin necesidad de células exógenas, factores de crecimiento o manipulación genética.
Datos académicos de la tesis doctoral «Lactate-releasing pla scaffolds for brain regeneration«
- Título de la tesis: Lactate-releasing pla scaffolds for brain regeneration
- Autor: Zaida álvarez Pinto
- Universidad: Politécnica de catalunya
- Fecha de lectura de la tesis: 25/07/2014
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Elisabet Engel López
- Tribunal
- Presidente del tribunal: María lLuisa Maspoch rulduí
- Manuel Monleón pradas (vocal)
- (vocal)
- (vocal)