Monday, December 18, 2006

Self repairing of human brain.

http://www.youtube.com/watch?v=jeSh9t4aMa4

Video Spanish: El notable neurocientifico serbio, Marco Rajic, explica oral y gráficamente, la migración de células madre neurales, desde el área SVZ, hasta la neocorteza cerebral en forma precisa y en numero adecuado. Una belleza por cierto.


Left: BrdU fluorescent labeled neuron cells.



To a reader's suggestion, we will comment about Numb/Numblike proteins, discovered 7 year ago, in brains of mature mice. A biological dogma, effective until recently (that defend a fixed number of human brain neurons), settled down that "the neurons dog only die, never to reproduces." A fallacy, by the way, when being discovered in the last years that human brain changes during the life, is capable of self-repairing and staying in good state, thanks to physical exercises and good nutrition, offering hope to people with illnesses like Parkinson, Huntington and Alzheimer, in which many neurons die. An advanced idea is create stimulating drugs of brain self-repairing, after occasional damages. Among 1960-1970, certain studies showed that some areas of the mature brain (hippocampus that regulates memory and learning), are capable of self-repairing ; in others: that brain neuronal axons and of the spinal cord, grew in some grade, after a damage. In 1997, Kemperman and Gage, showed an increment of 60%, of new neurons, in the jagged gyrus of mature mice that ingested enriched foods. In 1998 scientists of the University of Princeton, showed neurogénesis in the hippocampus and olfatory brain bulbs of mature primates. The same year, the previous team, demonstrated new neurons generated in the hippocampus of mature humans. In 1999, Eriksson et al, demonstrated neurogénesis in areas of neocortex of mature monkeys. Later, investigators of Salk Institute, demonstrated neurogénesis in the hippocampus of mature humans' brains. Today we know that neurogénesis is continuous, during to lifetime, so much in vertebrates ace spineless.

Since then, mechanisms of generation of new neurons are investigated. Postnatal stem cells (progenitors), has been identified in subventricular zone (SVZ) -a neurogenic germinal niche- with unique cytoarquitecture and multiple contacts cell-cell. During human fetal neurogenesis, parallel diverse layers are generated in the surface of the neocortex (plannning, reasoning and language). It is postulated that cortical progenitors cells, perpendicular to SVZ, are divided generating symmetrically : 2 progenitors neural cells, while others with parallel division to SVZ, are asymmetrically divided, generating: 1 basal neuron and 1 apical cell, that should remain as progenitor. The biologist Alejandro Schinder that has studied progenitors cells of mature mice, says that at 2 weeks the new neurons, are connected with others, liberating the neurotransmitter GABA (gamma aminobutíric acid) and that in the 4 week, they have 2 classes of neuronals connections : those that liberates GABA and those that express the neurotransmitter: glutamate. To access to the granular layer, the mature new neurons, are simply connected to, previous neurons.

Yet, something is known, of molecular mechanisms. The proteins Numb/Numblike, extracted from mouse SVZ brain niches, during processes of embryonic and mature neurogénesis, participates in the survival of migrant new neurons toward its final destination, as well as in the repair of damages caused in the walls of brain ventricles , maintaining the cohesion of the cells that are in the ventricular walls. By means of this cohesion, the cells exchange information to proliferates and to differentiate. The last study in this respect, required to cause severe damage in the integrity of lateral brain ventricle, what allowed to discover that the rebuilding and remodelling of ventricular walls, it dog also be mediated by progenitors that escaped to regulation of proteins Numb, affected by artificiall deletions. Finally, the current article of Chay T.Kuo, Mario Navarro Soriano, José Garcia Verdugo et al, seems us better than those offered in our previous article "good news for Alzheimer's disease", Sept/25/, because here is spoken of generation of new neurons starting from own or transplanted stem cells , with the purpose of replacing to dead neurons, intoxicated by deposits of brain beta-amiloid. We feel also very important the development of vaccines against Alzheimer, made of beta-amyloid, extracts.
Reparando el cerebro humano.

A sugerencia de un lector, comentaremos el rol de las proteinas Numb/Numblike, descubiertas, hace 7 años en cerebros de ratones adultos. Un dogma biológico, vigente hasta hace poco (defensor de un número fijo de neuronas cerebrales humanas), establecia que : las neuronas sólo pueden morir, nunca reproducirse. Una falacia, por cierto, al descubrirse en los últimos años, que el cerebro humano cambia durante la vida, se autorepara y es capáz de mantenerse en buen estado, merced a ejercicios fisicos y nutrición óptima, ofreciendo esperanza a personas que padecen enfermedades de Parkinson, Huntington y Alzheimer, en las cuales mueren muchisimas neuronas. Una idea de avanzada, es crear drogas estimulantes de autoreparación cerebral, trás daños ocasionales. Entre 1960-1970, ciertos estudios demostraron que algunas áreas del cerebro adulto (hipocampo, que regula memoria y aprendizaje), eran capaces de autorepararse ; en otros, que axones neuronales cerebrales y de la medula espinal, crecian en algún grado, luego de un trauma. En 1997, Kemperman and Gage, demostraron un incremento de 60 %, de nuevas neuronas, en el gyrus dentado de ratones adultos, que ingirieron alimentos enriquecidos. En 1998 cientificos de la Universidad de Princeton, evidenciaron neurogénesis en el hipocampo y bulbos olfatorios cerebrales de primates adultos. El mismo año, el equipo anterior, demostró nuevas neuronas generadas en el hipocampo de humanos adultos. En 1999, Eriksson et al, demostraron neurogénesis en áreas del neocortex de monos adultos. Mas tarde, investigadores del Instituto Salk, demostraron neurogénesis en el hipocampo de cerebros de humanos adultos. Hoy sabemos, que la neurogénesis es continua, durante toda la vida, tanto en vertebrados como invertebrados.

A partir de entonces se investigan los mecanismos de generación de nuevas neuronas. Células madre (progenitoras), han sido identificadas postnatalmente en la zona subventricular (SVZ) -un nicho germinal neurogénico- con citoarquitectura única y múltiples contactos célula-célula. Durante la neurogenesis fetal humana, se generan diversas capas paralelas en la superficie del neocortex (área de planeación, razonamiento y lenguaje). Se postula que las células progenitoras corticales, perpendiculares a la SVZ, se dividen simétricamente generando : 2 células progenitoras neurales, mientras que otras con división paralela a la SVZ, se dividen asimétricamente, generando : 1 neurona basal y 1 célula apical que debe permanece como progenitora. El biólogo Alejandro Schinder, que ha estudiado células progenitoras de ratónes adultos, dice que a las 2 semanas las nuevas neuronas, se conectan con otras, liberando al neurotransmisor GABA (ácido gamma aminobutírico) y que en la 4 semana, disponen de 2 clases de conexiones neuronales : las que liberan GABA y las que expresan al neurotransmisor : glutamato. Para acceder a la capa granular, las nuevas neuronas maduras, simplemente se conectan a, las preexistentes.

Algo, se sabe yá, de los mecanismos moleculares. Las proteinas Numb/Numblike, extraidas de nichos cerebrales SVZ, de ratón, durante procesos de neurogénesis embrionario y adulto, participan en la supervivencia de las nuevas neuronas migrantes hacia su destino final, asi como en la reparación de daños ocasionados en las paredes de los ventrículos del cerebro, manteniendo la cohesión de las células que revisten las paredes ventriculares. Mediante esta cohesión, las células intercambian información para proliferar y diferenciarse. El último estudio al respecto, requirió causar daño severo en la integridad del ventriculo lateral cerebral, lo que permitio descubrir que la reconstitución y remodelamiento de las paredes ventriculares, tambien puede ser mediada por progenitores que escaparon a la regulación de proteinas Numb, afectas artificialmente de deleciones. Finalmente, el articulo actual de Chay T.Kuo, Mario Soriano Navarro, Jose Garcia Verdugo, et al, nos parece más prometedor que los ofertados en nuestro articulo “Avances notables en la enfermedad de Alzheimer”, porque aquí se habla de generación de nuevas neuronas a partir de celulas madre propias o trasplantadas, con el fin de suplir a neuronas muertas, intoxicadas por depósitos de beta-amiloide, cerebral. La otra vertiente está representada por vacunaciones (nivel preventivo), preparadas con extractos de beta-amiloide.

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