Control de reactividad astrositos y proliferación in Vitro bajo condiciones isquémicas

Movimiento se define como «una aguda disfunción neurológica de origen vascular con desarrollo rápido o repentino de los síntomas y signos, correspondiente a la participación de las áreas del cerebro»^1,2. Hay dos tipos de ictus: isquémico y hemorrágico. Cuando la disfunción vascular es causada por un aneurisma o un mal funcionamiento arteriovenoso, acompañado de debilitamiento con la posterior ruptura de una arteria, esto se denomina accidente cerebrovascular hemorrágico³ que, en la mayoría de los casos, conduce a la muerte. Cuando un trombo o un émbolo obstruye flujo de la sangre, causando una privación temporal de oxígeno y glucosa a una región del cerebro, se denomina accidente cerebrovascular isquémico⁴. Si no se alimentan las células alrededor del área afectada o núcleo isquémico conduce a un desequilibrio homeostático y metabólica, disfunción energética, muerte neuronal e inflamación⁵, que puede provocar una discapacidad permanente para pacientes⁶.

Accidente cerebrovascular isquémico es una lesión multifactorial que involucra a varios tipos de células que reaccionan y ejercen sus efectos en diferentes puntos temporales. Muchas interacciones crean un ambiente difícil para estudiar el comportamiento de células individuales. Así que, ¿cómo se estudia la contribución de un tipo de célula específica en un entorno tan complejo? Un modelo aceptado en vitro de isquemia consiste en exponer las células a la privación de oxígeno y glucosa (OGD), durante un determinado período, seguido por la restauración de las células a un ambiente normoxic. Este sistema simula un movimiento isquémico seguido de reperfusión arterial. En este método, las células o los tejidos se exponen a un medio libre de glucosa en medio purgado de oxígeno, usando una cámara hipóxica especializada. El tiempo de incubación de la inclinacion puede variar desde unos pocos minutos hasta 24 horas, dependiendo de la hipótesis que quiere probarse. Estudios han demostrado que dependiendo de los tiempos de la OGD y ambiente normoxic, fenotipos específicos de movimiento (es decir, aguda o subcrónica) puede lograrse. Primarios astrocitos aislados, expuestos a la inclinacion con la posterior restauración a normoxic las condiciones, es un modelo celular muy estudiado para imitar el movimiento in vitro⁷. Utilizando OGD es posible revelar los mecanismos moleculares independientes de células aisladas en un entorno de movimiento como.

A medida que aumenta nuestro conocimiento de la biología de astrositos, ha comprobado que son cruciales para el mantenimiento de las sinapsis y mantenimiento reparación, desarrollo y Plasticidad neural⁸. En condiciones normales, astrocitos liberan y responden a citoquinas, quimioquinas, factores de crecimiento y gliotransmitters, manteniendo el equilibrio metabólico y la homeostasis dentro de sinapsis^5,9. En neuroinflamación aguda, como un accidente cerebrovascular isquémico, estas células pueden convertirse en reactivas muestran una largo plazo sobreexpresión de la proteína ácida fibrilosa Glial (GFAP) y muestran hipertrofia en su morfología^{5,10, 11 , 12}. como se desarrolla el infarto isquémico, la homeostasis proporcionada por astrocitos se convierte afectada, con respecto a la captación de glutamato normal, metabolismo energético, el intercambio de moléculas activas y antioxidante actividad¹³.

Reactivados los astrocitos proliferan alrededor del tejido de infarto mientras que los leucocitos migran hacia la zona lesionados¹⁴. Proliferación astrocytic puede medirse mediante marcadores como el antígeno nuclear de proliferación celular (PCNA), Ki67 y bromodeoxiuridina (BrdU)¹⁵. Esta respuesta proliferativa se genera de una manera dependiente del tiempo y ayuda a formar la cicatriz glial, una matriz de astrocitos reactivos irreversiblemente a lo largo de la parenquimia del sitio dañado después de una lesión⁹. Una de las funciones iniciales de esta cicatriz es limitar la extravasación de células inmunitarias en esta área. Sin embargo, estudios han demostrado que la cicatriz se convierte en un impedimento físico para axones a extenderse, como se liberan moléculas de inhibir el crecimiento axonal y crear una barrera física impidiendo que axones que se extiende alrededor de la zona lesionada¹⁶. Sin embargo, existe evidencia científica que muestra que después de una lesión de la médula espinal, prevenir totalmente la formación glial de la cicatriz puede afectar la regeneración de axones¹⁷. Por lo tanto, debe considerarse el contexto en el que se mide la respuesta astrocytic específica, en el marco de la lesión estudiada.

La metodología presentada se puede aplicar para estudiar la función individualizada de astrocitos después de privación de oxígeno la glucosa y puede ser modificada según las preguntas que el investigador quiere contestar. Por ejemplo, además de los cambios morfológicos y los marcadores expresados en diferentes momentos de la OGD, los sobrenadantes de astrocitos expuestos a inclinacion pueden ser más analizados para identificar factores solubles liberados por estas células, o utilizado como un medio acondicionado para evaluar su efecto en otras células cerebrales. Este enfoque permite estudios de reactividad de astrositos que podrían llevar al esclarecimiento de los factores que regulan y modulan su respuesta en un escenario de accidente cerebrovascular isquémico.