Estudio del polimorfismo genético de las células de la médula ósea y del sistema nervioso central de ratas mediante la técnica de RAPD / Study of genetic polymorphism of the bone marrow and the central nervous system of rats cells by RAPD technique

Los modelos experimentales en rata han sido de gran utilidad en las evaluaciones terapéuticas o de reemplazo de células en enfermedades neurodegenerativas. Se ha comprobado que las células de la médula ósea (CMO) de ratas pueden diferenciarse en células que no forman parte de sus linajes normales. Hay evidencias de estos procesos de trans-diferenciación, pero aún no se conocen los mecanismos moleculares que activan estos procesos. El propósito de nuestro trabajo fue estudiar el polimorfismo genético del ADN de los tipos celulares que conforman las CMO y las células del sistema nervioso central (SNC), estríatales y de la corteza de ratas mediante la técnica de RAPD. Las CMO, las células mononucleares (CMMO), las células estromales (CEMO) y las del SNC fueron obtenidas de ratas, y su ADN genómico fue purificado y amplificado mediante la técnica de RAPD, utilizando 15 cebadores al azar. Se construyó un dendograma de las bandas de amplificación generadas utilizando el método de UPGMA. Las células estudiadas según el análisis del RAPD quedaron en 2 grupos bien definidos, pudiéndose diferenciar las CEMO del resto de las células estudiadas. Los cebadores OPA-6, 7 y 12, mostraron el polimorfismo genético de los linajes de células estudiadas. Mediante la técnica de RAPD se demostró la variabilidad genética entre las CEMO y las CMMO, células estriadas y de corteza que mostraron una homogeneidad genética, proponiéndose marcadores específicos de RAPD para cada grupo de células. Este es el primer estudio del polimorfismo genético de las CMO y del SNC de ratas.

Experimental models have been of grate usefulness in the therapeutic or replacement cells in neurodegenerative diseases. It has been demonstrated that bone marrow cells (BMC), can be difefferentiated in cells that do not form part of their normal lineage. There is evidence of these trans-differentiation processes in these cells, but nevertheless, molecular mechanisms that activate these differentiation process still not known. The purpose of our work was to study the genetic polymorphism of those cellular types; that conform the rat bone marrow cells (BMC) as well as those of the central nervous system (CNS), striatum cells and cortex ones, trough RAPD technique. BM, mononuclear cells (BMMC), estromal cells (BMSC) and the CNS cells were obtained from rats and genomic ADN was purified and amplified through RAPD technique, using 15 random primers. A dendogram was constructed according to UPGMA method of the amplifying RAPD bands. Studied cells as- according to the RAPD analysis- were grouped into 2 well- defined groups, as CEMO coud be differentiated from the rest of studied cells. OPA-6, 7 and 12 primers showed the genetic polymorphism of the studied lineages cells. Also will be proposed specific RAPD genetic markers. Through RAPD technique permitted the genetic variability was demonstrated betwen BMEC and BMMC of striated cells and of cortex, which demonstratd a genetic homogeneity through RAPD technique so specific genetic markers of RAPD were thus propose for each group of cells. These constitute the first study on genetic polymorphism of BMC and CNS.

Prolonged survival and expression of neural markers by bone marrow-derived stem cells transplanted into brain lesions

BACKGROUND: Bone marrow-derived stem cell transplantation is a potentially viable therapeutic option for the treatment of neurodegenerative disease. MATERIAL/METHODS: We have isolated bone marrow stem cells by standard method. We then evaluated the survival of rats' bone marrow mononuclear cells implanted in rats' brain. The cells were extracted from rats' femurs, and marked for monitoring purposes by adenoviral transduction with Green Fluorescent Protein (GFP). Labeled cells were implanted within the area of rats' striatum lesions that were induced a month earlier employing quinolinic acid-based method. The implants were phenotyped by monitoring CD34; CD38; CD45 and CD90 expression. Bone marrow stromal cells were extracted from rats' femurs and cultivated until monolayer bone marrow stromal cells were obtained. The ability of bone marrow stromal cells to express NGF and GDNF was evaluated by RT-PCR. RESULTS: Implanted cells survived for at least one month after transplantation and dispersed from the area of injection towards corpus callosum and brain cortex. Interestingly, passaged rat bone marrow stromal cells expressed NGF and GDNF mRNA. CONCLUSIONS: The bone marrow cells could be successfully transplanted to the brain either for the purpose of trans-differentiation, or for the expression of desired growth factors(AU)

Prolonged survival and expression of neural markers by bone marrow-derived stem cells transplanted into brain lesions.

BACKGROUND: Bone marrow-derived stem cell transplantation is a potentially viable therapeutic option for the treatment of neurodegenerative disease. MATERIAL/METHODS: We have isolated bone marrow stem cells by standard method. We then evaluated the survival of rats' bone marrow mononuclear cells implanted in rats' brain. The cells were extracted from rats' femurs, and marked for monitoring purposes by adenoviral transduction with Green Fluorescent Protein (GFP). Labeled cells were implanted within the area of rats' striatum lesions that were induced a month earlier employing quinolinic acid-based method. The implants were phenotyped by monitoring CD34; CD38; CD45 and CD90 expression. Bone marrow stromal cells were extracted from rats' femurs and cultivated until monolayer bone marrow stromal cells were obtained. The ability of bone marrow stromal cells to express NGF and GDNF was evaluated by RT-PCR. RESULTS: Implanted cells survived for at least one month after transplantation and dispersed from the area of injection towards corpus callosum and brain cortex. Interestingly, passaged rat bone marrow stromal cells expressed NGF and GDNF mRNA. CONCLUSIONS: The bone marrow cells could be successfully transplanted to the brain either for the purpose of trans-differentiation, or for the expression of desired growth factors.

Characterization of proliferation and differentiation of EGF-responsive striatal and septal precursor cells.

The epigenetic manipulation of precursors may provide data to elucidate the potential interactions among these cells in different brain regions. However, the response to epigenetic signals is modulated by the environment in which the cells are manipulated. Therefore, data regarding the action of a particular factor must be considered in the light of a specific system. To compare septal and striatal precursors, we have tested the effect of nerve growth factor (NGF) on the proliferation and neuronal differentiation of epidermal growth factor (EGF)-responsive cells from these brain regions. Precursors were cultivated as 'neuropheres' in serum free medium (SFM) to which NGF was added. NGF did not support the proliferation of EGF-generated precursors so that no differences in the cell magnitude with respect to control cultures were observed. Differentiation of precursors in SFM plus 1% fetal bovine serum (FBS) on poly-D-lysine showed that the neuron number was increased two-fold in septal cultures treated with NGF but not in those from striatum. A quantitative evaluation of the soma surface and the number of primary neurites showed differences between both populations of precursor-generated neurons. In addition, we also observed no influence of NGF on these parameters of cellular morphology. Thus, taken together these results seem to indicate that at this developmental stage in which these populations of precursors were isolated, heterogeneities exist between them, which is probably related to their origin and/or functional roles in vivo.

Deptal fetal tissue transplants restore long-term potentiation in the dentate gyrus of fimbria-fornix-lesioned rats

Two groups of Sgrague-Dawley male rats received bilateral aspirative lesions of the fimbria fornix under chloral hydrate anesthesia. One group (n=9) received no further treatment (lesioned). In the second group (n=8), a piece of septal fetal tissue, obtained at day E15-16, was implanted into each lesion cavity (transplanted). A third group consisted of sham-lesioned rats (controls, n=14). Two months after the operations, a recording electrode was implanted in the hilar region of the dentate gyrus of each animal, and a bipolar stimulating electrode was implanted in the perforant path. Long-term potentiation at 400 Hz was induced and followed for two hours. FF-lesioned rats showed and impaired potentiation of the field excitatory post-synaptic potential, which rapidly declined to basal levels within 15 minutes. The transplanted rats showed a normal potentiation of this parameter, similar to that seen in the control animals. A decrease in choline acetyltransferase activity in the hippocampi of the lesioned animals showed a tendency toward recovery after septal fetal tissue transplantation. In all the dorsal hippocampal areas of the lesioned animals, acetylcholinesterase histochemistry showed an almost complete loss of enzymatic activity, which was partially restored by the transplants. The improved synaptic plasticity in the transplanted animals might be related to septal transplant-induced recovery of mnemonic functions(AU)

Deptal fetal tissue transplants restore long-term potentiation in the dentate gyrus of fimbria-fornix-lesioned rats

Two groups of Sgrague-Dawley male rats received bilateral aspirative lesions of the fimbria fornix under chloral hydrate anesthesia. One group (n=9) received no further treatment (lesioned). In the second group (n=8), a piece of septal fetal tissue, obtained at day E15-16, was implanted into each lesion cavity (transplanted). A third group consisted of sham-lesioned rats (controls, n=14). Two months after the operations, a recording electrode was implanted in the hilar region of the dentate gyrus of each animal, and a bipolar stimulating electrode was implanted in the perforant path. Long-term potentiation at 400 Hz was induced and followed for two hours. FF-lesioned rats showed and impaired potentiation of the field excitatory post-synaptic potential, which rapidly declined to basal levels within 15 minutes. The transplanted rats showed a normal potentiation of this parameter, similar to that seen in the control animals. A decrease in choline acetyltransferase activity in the hippocampi of the lesioned animals showed a tendency toward recovery after septal fetal tissue transplantation. In all the dorsal hippocampal areas of the lesioned animals, acetylcholinesterase histochemistry showed an almost complete loss of enzymatic activity, which was partially restored by the transplants. The improved synaptic plasticity in the transplanted animals might be related to septal transplant-induced recovery of mnemonic functions(AU)

Deptal fetal tissue transplants restore long-term potentiation in the dentate gyrus of fimbria-fornix-lesioned rats

Two groups of Sgrague-Dawley male rats received bilateral aspirative lesions of the fimbria fornix under chloral hydrate anesthesia. One group (n=9) received no further treatment (lesioned). In the second group (n=8), a piece of septal fetal tissue, obtained at day E15-16, was implanted into each lesion cavity (transplanted). A third group consisted of sham-lesioned rats (controls, n=14). Two months after the operations, a recording electrode was implanted in the hilar region of the dentate gyrus of each animal, and a bipolar stimulating electrode was implanted in the perforant path. Long-term potentiation at 400 Hz was induced and followed for two hours. FF-lesioned rats showed and impaired potentiation of the field excitatory post-synaptic potential, which rapidly declined to basal levels within 15 minutes. The transplanted rats showed a normal potentiation of this parameter, similar to that seen in the control animals. A decrease in choline acetyltransferase activity in the hippocampi of the lesioned animals showed a tendency toward recovery after septal fetal tissue transplantation. In all the dorsal hippocampal areas of the lesioned animals, acetylcholinesterase histochemistry showed an almost complete loss of enzymatic activity, which was partially restored by the transplants. The improved synaptic plasticity in the transplanted animals might be related to septal transplant-induced recovery of mnemonic functions(AU)

Deptal fetal tissue transplants restore long-term potentiation in the dentate gyrus of fimbria-fornix-lesioned rats

Two groups of Sgrague-Dawley male rats received bilateral aspirative lesions of the fimbria fornix under chloral hydrate anesthesia. One group (n=9) received no further treatment (lesioned). In the second group (n=8), a piece of septal fetal tissue, obtained at day E15-16, was implanted into each lesion cavity (transplanted). A third group consisted of sham-lesioned rats (controls, n=14). Two months after the operations, a recording electrode was implanted in the hilar region of the dentate gyrus of each animal, and a bipolar stimulating electrode was implanted in the perforant path. Long-term potentiation at 400 Hz was induced and followed for two hours. FF-lesioned rats showed and impaired potentiation of the field excitatory post-synaptic potential, which rapidly declined to basal levels within 15 minutes. The transplanted rats showed a normal potentiation of this parameter, similar to that seen in the control animals. A decrease in choline acetyltransferase activity in the hippocampi of the lesioned animals showed a tendency toward recovery after septal fetal tissue transplantation. In all the dorsal hippocampal areas of the lesioned animals, acetylcholinesterase histochemistry showed an almost complete loss of enzymatic activity, which was partially restored by the transplants. The improved synaptic plasticity in the transplanted animals might be related to septal transplant-induced recovery of mnemonic functions

Acción del factor de crecimiento epidérmico sobre el desarrollo de las células estriatales cultivadas / Epidermal growth factor effects on striatal cells cultures

En este trabajo se describe la acción del factor de crecimiento epidérmico (FCE) sobre las células del estriado embrionario en un sistema de cultivo disociado de neuronas y glías. El cultivo de células se preparó a partir de embriones de ratas de 16-17 días. En el sistema de cultivo empleado, la población celular fue cultivada durante 20-24 horas en un medio que contenía suero y, y posteriormente, fue tratada con 20 ng/mL del FCE en un medio libre de suero. La eliminación del suero en este período inicial de desarrollo provocó una disminución apreciable de las células vivas en los cultivos tratados y en los controles. Al parecer, la población de células sobrevivientes estaba integrada, en su mayoría, por precursores celulares teniendo en cuenta su capacidad proliferativa. La acción del FCE sobre las células se manifestó en un aumento del número de células debido fundamentalmente a un estímulo de la proliferación de los precursores neuronales y astrocitos. Este efecto estuvo acompañado por una reducción de la diferenciación morfológica neural cuando se comparó con los cultivos controles. En los cultivos, a los 16 días, la detección de la actividad específica de la colina acetiltrasferasa evidenció la diferenciación de una subpoblación neural colinérgica, las cuales respondieron al tratamiento con el factor de crecimiento nervioso con un aumento de la actividad de la enzima

Acción del factor de crecimiento epidérmico sobre el desarrollo de las células estriatales cultivadas / Action of the epidermal growth factor on the development of cultured striatal cells

En este trabajo se describe la acción del factor de crecimiento epidérmico (FCE) sobre las células del estriado embrionario en un sistema de cultivo disociado de neuronas y glías. El cultivo de células se preparó a partir de embriones de ratas de 16-17 días. En el sistema de cultivo empleado, la población celular fue cultivada durante 20-24 horas en un medio que contenía suero y, posteriormente, fue tratada con 20 ng/ml de FCE en un medio libre de suero. La eliminación del suero en este período inicial de desarrollo provocó una disminución apreciable de la células vivas en los cultivos tratados y en los controles. Al parecer, la población de células sobrevivientes estaba integrada, en su mayoría, por precursores celulares teniendo en cuenta su capacidad proliferativa. La acción del FCE sobre las células se manifestó en un aumento del número de células debido fundamentalmente a un estímulo de la proliferación de los precursores neuronales y astrocitos. Este efecto estuvo acompañado por una reducción de la diferenciación morfológica neuronal cuando se comparó con los cultivos controles. En los cultivos, a los 16 días, la detección de la actividad específica de la colina acetiltransferasa evidenció la diferenciación de una subpoblación neuronal colinérgica, las cuales respondieron al tratamiento con el factor de crecimiento nervioso con un aumento de la actividad de la enzima (AU)

Acción del factor de crecimiento epidérmico sobre el desarrollo de las células estriatales cultivadas / Action of the epidermal growth factor on the development of cultured striatal cells

En este trabajo se describe la acción del factor de crecimiento epidérmico (FCE) sobre las células del estriado embrionario en un sistema de cultivo disociado de neuronas y glías. El cultivo de células se preparó a partir de embriones de ratas de 16-17 días. En el sistema de cultivo empleado, la población celular fue cultivada durante 20-24 horas en un medio que contenía suero y, posteriormente, fue tratada con 20 ng/ml de FCE en un medio libre de suero. La eliminación del suero en este período inicial de desarrollo provocó una disminución apreciable de la células vivas en los cultivos tratados y en los controles. Al parecer, la población de células sobrevivientes estaba integrada, en su mayoría, por precursores celulares teniendo en cuenta su capacidad proliferativa. La acción del FCE sobre las células se manifestó en un aumento del número de células debido fundamentalmente a un estímulo de la proliferación de los precursores neuronales y astrocitos. Este efecto estuvo acompañado por una reducción de la diferenciación morfológica neuronal cuando se comparó con los cultivos controles. En los cultivos, a los 16 días, la detección de la actividad específica de la colina acetiltransferasa evidenció la diferenciación de una subpoblación neuronal colinérgica, las cuales respondieron al tratamiento con el factor de crecimiento nervioso con un aumento de la actividad de la enzima (AU)

Acción del factor de crecimiento epidérmico sobre el desarrollo de las células estriatales cultivadas / Action of the epidermal growth factor on the development of cultured striatal cells

En este trabajo se describe la acción del factor de crecimiento epidérmico (FCE) sobre las células del estriado embrionario en un sistema de cultivo disociado de neuronas y glías. El cultivo de células se preparó a partir de embriones de ratas de 16-17 días. En el sistema de cultivo empleado, la población celular fue cultivada durante 20-24 horas en un medio que contenía suero y, posteriormente, fue tratada con 20 ng/ml de FCE en un medio libre de suero. La eliminación del suero en este período inicial de desarrollo provocó una disminución apreciable de las células vivas en los cultivos tratados y en los controles. Al parecer, la población de células sobrevivientes estaba integrada, en su mayoría, por precursores celulares teniendo en cuenta su capacidad proliferativa. La acción del FCE sobre las células se manifestó en un aumento del número de células debido fundamentalmente a un estímulo de la proliferación de los precursores neuronales y astrocitos. Este efecto estuvo acompañado por una reduciión de la diferenciación morfológica neuronal cuando se comparó con los cultivos controles. En los cultivos, a los 16 días, la detección de la actividad específica de la colina acetiltransferasa evidenció la diferenciación de una subpobleción neuronal colinérgica, las cuales respondieron al tratamiento con el factor de crecimiento nervioso con un aumento de la actividad de la enzima (AU)

Acción del factor de crecimiento epidérmico sobre el desarrollo de las células estriatales cultivadas / Action of the epidermal growth factor on the development of cultured striatal cells

En este trabajo se describe la acción del factor de crecimiento epidérmico (FCE) sobre las células del estriado embrionario en un sistema de cultivo disociado de neuronas y glías. El cultivo de células se preparó a partir de embriones de ratas de 16-17 días. En el sistema de cultivo empleado, la población celular fue cultivada durante 20-24 horas en un medio que contenía suero y, posteriormente, fue tratada con 20 ng/ml de FCE en un medio libre de suero. La eliminación del suero en este período inicial de desarrollo provocó una disminución apreciable de las células vivas en los cultivos tratados y en los controles. Al parecer, la población de células sobrevivientes estaba integrada, en su mayoría, por precursores celulares teniendo en cuenta su capacidad proliferativa. La acción del FCE sobre las células se manifestó en un aumento del número de células debido fundamentalmente a un estímulo de la proliferación de los precursores neuronales y astrocitos. Este efecto estuvo acompañado por una reduciión de la diferenciación morfológica neuronal cuando se comparó con los cultivos controles. En los cultivos, a los 16 días, la detección de la actividad específica de la colina acetiltransferasa evidenció la diferenciación de una subpobleción neuronal colinérgica, las cuales respondieron al tratamiento con el factor de crecimiento nervioso con un aumento de la actividad de la enzima