Lípidos como moléculas señal durante la diferenciación de células madre

En este trabajo de Tesis se demuestra cómo ciertos lípidos son capaces de regular la diferenciación de células madre neurales (NSCs). Estas células, presentes en el cerebro adulto, tienen la capacidad de migrar y diferenciarse a neuronas luego de una lesión cerebral. Sin embargo, debido a que el proceso de regeneración neuronal no es completo, surge la necesidad de identificar moléculas que tengan la capacidad de aumentar el proceso de diferenciación en NSCs. Como modelo de estudio, se utilizaron NSCs embrionarias obtenidas de la corteza lateral de ratones de 13-15 días de gestación, amplificadas mediante el método de neuroesferas. En primer lugar, se demostró que diferentes fosfolípidos inducen la diferenciación neuronal de manera selectiva: fosfatidilcolina (PC) promueve la diferenciación neuronal, mientras que fosfatidiletanolamina (PE) aumenta la población de astrocitos. En base a estos resultados, se decidió estudiar de qué manera ambos fosfolípidos regulan el proceso de diferenciación. Se comprobó que la población de progenitores neuronales y astrogliales no se altera en presencia de PC o PE, es decir, no se promueve la proliferación celular de progenitores específicos. Además, tampoco se modifica el número de células viables, demostrando así que los fosfolípidos no ejercen efecto neuroprotector. Al mismo tiempo, se evidenció que el aumento en la diferenciación no ocurre por una aceleración del proceso de diferenciación neuronal o astroglial. Mediante la utilización de microscopía de lapso de tiempo y del análisis por inmunofluorescencia de las poblaciones celulares presentes en el cultivo de NSCs, se demostró que tanto PC como PE actúan en la población de células post-mitóticas. Específicamente, PC promueve la diferenciación neuronal alterando el destino de células precursoras astrogliales e indiferenciadas. Por otro lado, PE induce la diferenciación astroglial a expensas de una disminución en la población de células indiferenciadas. Posteriormente, se estudiaron los mecanismos moleculares involucrados en cada caso, y se comprobó que PC activa la vía de señalización PKA/CREB, así como PE promueve la diferenciación astroglial por un mecanismo dependiente de la activación de la vía de señalización MEK-ERK. Desde el punto de vista terapéutico, es importante que los lípidos modifiquen la especificación de NSCs en ambientes reactivos de daño cerebral. Por este motivo, se estudió el efecto de PC en una condición de estrés oxidativo. Se utilizó el compuesto peróxido de hidrogeno para generar estrés oxidativo en cultivos de NSCs, y se demostró que PC promueve la diferenciación neuronal, aún en condiciones de daño cerebral. En conjunto, los resultados presentados en este trabajo de Tesis contribuyen al conocimiento de los mecanismos que regulan la diferenciación de NSCs y aportan herramientas para el desarrollo de nuevas estrategias para inducir la diferenciación neuronal de NSCs en condiciones de daño celular.