Descubren células madre clave para recuperar el sentido del olfato

Investigadores descubren que células antes consideradas inactivas son esenciales en la regeneración neuronal olfativa.

Un equipo de la Facultad de Medicina de la Universidad Tufts y de la Escuela de Posgrado en Ciencias Biomédicas (GSBS) ha desarrollado un innovador modelo tridimensional para estudiar el tejido nervioso olfativo. Gracias a esto, descubrieron que un tipo de célula madre previamente considerada inactiva podría ser fundamental para preservar el sentido del olfato.

Neuronas olfativas, únicas por su capacidad regenerativa

A diferencia del sistema nervioso central, las neuronas sensoriales en la cavidad nasal pueden regenerarse continuamente a lo largo de la vida, incluso con la exposición constante al ambiente externo. Sin embargo, factores como infecciones virales como el COVID 19 , toxinas o el envejecimiento pueden afectar su funcionamiento y capacidad regenerativa, provocando pérdida parcial o total del olfato.

Para hacer más entendible este proceso, el equipo diseñó un modelo tridimensional de tejido olfativo en ratones, conocido como organoide. Este modelo permite observar cómo se forman nuevas neuronas olfativas y por qué este proceso puede deteriorarse con la edad o enfermedades.

La investigación, publicada en Cell Reports Methods, reveló que existen dos tipos de células madre en la nariz, las células basales globosas y las células basales horizontales, estas se comunican entre sí para promover la regeneración del tejido neuronal. Sorprendentemente, las células basales horizontales, que se pensaban inactivas, demostraron ser cruciales en este proceso.

“Un tipo de célula madre que creíamos en gran parte pasiva las HBC podría ser clave en la producción de nuevas neuronas y en la reparación del tejido dañado”, explicó Brian Lin, autor principal del estudio y profesor asistente en el Departamento de Biología del Desarrollo, Molecular y Química.

Células madre HBC, guardianas del olfato

El equipo identificó una subpoblación específica de HBC, caracterizada por la proteína KRT5, que promueve activamente la neurogénesis olfativa. Al eliminar estas células de los cultivos, observaron una disminución significativa en la generación de nuevas neuronas. Esto sugiere que su papel es más activo y esencial de lo que se pensaba.

También analizaron células de ratones jóvenes y mayores. Descubrieron que en los más viejos, la capacidad regenerativa disminuye, posiblemente por la reducción en la población de GBC. “Necesitamos más estudios para confirmar esta hipótesis y explorar formas de rejuvenecer estas células”, añadió Brian Lin.

Juliana Gutschow Gameiro, autora principal del estudio y ex estudiante visitante de doctorado en la GSBS desde la Universidad Estatal de Londrina, Brasil, ayudó a desarrollar un modelo sencillo y económico, ideal para laboratorios con recursos limitados.

“Con el aumento del interés en el olfato debido a enfermedades como la COVID-19 y el Parkinson, era importante crear una herramienta accesible para que más científicos pudieran estudiar estas células”, comentó Lin.

Próximo objetivo: organoides humanos

El objetivo a largo plazo del equipo es adaptar este modelo para desarrollar organoides humanos del epitelio olfativo. Esto permitiría probar nuevos tratamientos y medicamentos para personas con pérdida de olfato.

Aunque ya existen organoides para otros órganos como pulmones y riñones, el desarrollo de un modelo olfativo humano presenta desafíos. “Es difícil obtener tejido olfativo puro en humanos. Las células respiratorias y olfativas vienen mezcladas, lo que dificulta su separación y cultivo”, explicó Lin.

Por esto, uno de los próximos pasos del equipo es desarrollar una técnica simple y rentable para aislar células madre olfativas humanas y hacerlas crecer en el laboratorio.

La investigación fue financiada por los Institutos Nacionales de Salud (NIH), la Coordinación de Perfeccionamiento de Personal de Nivel Superior de Brasil (CAPES), la Fundación Alemana de Investigación (DFG) y la Fundación Fritz Thyssen. La información completa sobre autores, metodología y posibles conflictos de interés está disponible en el artículo original publicado en Cell Reports Methods.

Fuente original aquí