Receptores tipo Toll en células precursoras neurales derivadas de la médula espinal de ratón

Abstract

Los receptores tipo Toll (TLR) son clave en la respuesta inmune innata y también han demostrado tener un papel importante en la regulación de la proliferación, la autorrenovación y el destino celular en la diferenciación de las células madre/progenitoras neurales (NSPCs) en el cerebro. Mientras que su participación en los procesos de neurogénesis y maduración neural en la médula espinal aún no se ha detallado específicamente. Las células madre/progenitoras ependimarias (epSPCs) son las células con potencial multipotente más importantes en de la médula espinal desarrollada y en condiciones in vitro así como en las lesiones espinales aumentan su proliferación y se activa su capacidad de diferenciarse a tres posibles linajes: oligodendrocitos, astrocitos y neuronas. La intención de este trabajo es investigar el efecto que dos miembros de la familia TLR, TLR2 y TLR4, tienen en la diferenciación y los procesos de maduración posteriores de epSPCs derivadas del canal central de la médula espinal de ratones. Además, es necesario establecer dos grupos, ratones neonatales y adultos, para dilucidar el impacto que tiene la edad en la proliferación y capacidad de diferenciación de las epSPCs derivadas de la médula espinal en ausencia de TLR2 o TLR4. Para ello, se han desarrollado cultivos en diferenciación espontánea de epSPC derivadas de tres cepas de ratones: wild type (WT), Tlr2 knockout y Tlr4 knockout. Posteriormente, estos cultivos se han caracterizado utilizando técnicas de inmunofluorescencia y análisis informáticos de imagen. El resultado ha mostrado diferencias en la maduración de las neuronas y oligodendrocitos entre los fenotipos con respecto al grupo control, así como diferencias asociadas a la regulación de la proliferación y la morfología de los astrocitos y las neuronas, para ambas variables, edad y fenotipo celular, entre las cepas de ratones estudiadas. TLR2 y TLR4 tienen un efecto sobre el proceso de maduración, neurogénesis y priorización de un destino glial o neuronal durante la diferenciación.

Toll-like receptors (TLR) are key modulators of the innate immune response and have also displayed an important role in the regulation of proliferation, self-renewal and cell fate in the differentiation of neural stem/progenitor cells (NSPCs) in the brain. Whereas its involvement in the processes of neurogenesis and neural maturation in the spinal cord has not been specifically detailed yet. Ependymal stem/progenitor cells (epSPCs) are the most important cells with multipotency capability in the mature spinal cord. After spinal cord injury this population of cells activate, increase their proliferation and their ability to differentiate to the three lineages is activated: oligodendrocytes, astrocytes and neurons. Here, we intend to investigate the role of two members of the TLR family, TLR2 and TLR4, on the differentiation and subsequent maturation processes of epSPCs derived from the spinal cord in mice. In addition, it is necessary to establish two groups, neonatal and adult mice, in order to elucidate the impact that age has on the proliferation and differentiation capacity of the explored NPC. To do that, cultures have been induced to spontaneously differentiate from primary cultures of epSPC derived from three strains of mice: wild-type, Tlr2 knockout and Tlr4 knockout. Subsequently, these cultures have been characterized using immunofluorescence techniques and image computer analysis. The result has shown differences in the maturation of neurons and oligodendrocytes between the phenotypes with respect to the control group as well as differences in the rate of proliferation and morphology of astrocytes and neurons, for both studied parameters age and phenotype. TLR2 and TLR4 have an effect on the rate of maturation, neurogenesis and prioritization of a glial or neuronal fate during differentiation.