Estudio de caracterización de la línea celular Neuro-2A tras la sobreexpresión ectópica de NaChBac

Abstract

La terapia celular, concretamente el trasplante de células precursoras neuronales (CNP), es una de las principales estrategias que están siendo investigadas para el rescate funcional tras sufrir una lesión de médula espinal (LME). Aunque muy prometedoras, estas estrategias no se encuentran exentas de limitaciones. Una de ellas la encontramos en la supervivencia tras el injerto, que produce una pérdida inicial de las células trasplantadas y la disminución de la eficacia. Con el fin de superar estas limitaciones, hemos sobreexpresado un canal de sodio bacteriano regulado por voltaje, NaChBac, en una línea celular, Neuro-2A (N2A), con el objetivo de caracterizar sus efectos fisiológicos, así como mecanismos moleculares implicados, y poder aplicar la información obtenida como una estrategia en la mejora de la terapia celular para el tratamiento de lesiones medulares. Las N2A fueron transducidas mediante vectores lentivirales, portadores del plásmido pLL 3.7 control y NaChBac, y sometidas a estudios de comportamiento celular con el fin de observar los efectos fisiológicos del canal. Posteriormente se realizaron estudios inmunocitoquímicos para ver los posibles cambios en la morfología y estudios moleculares mediante Western Blot para determinar las vías de señalización involucradas. Tras analizar los resultados, se observó que aquellas células donde se había expresado el canal poseían una mayor capacidad de supervivencia y proliferación, así como la habilidad de generar neuritas de mayor longitud. Los análisis de la vías moleculares mostraron una activación mayor de AKT/PKB y mTOR en las células con NaChBac. Por tanto, la expresión del canal de sodio bacteriano NaChBac se encuentra relacionada con el aumento de actividad de importantes vías moleculares que, a su vez, explicarían los efectos fisiológicos observados. Se puede concluir que la caracterización de NaChBac aporta importantes ventajas que podrían ser aplicadas como estrategias para la mejora celular en LME.

Cell therapy, specifically neural precursor cell (NPC) transplantation, is one of the main strategies being investigated for functional rescue after spinal cord injury (SCI). Although very promising, these strategies are not without limitations, one of them being post-transplant survival, which results in an initial loss of transplanted cells and decreased efficacy. To overcome these limitations, we have overexpressed a voltage-regulated bacterial sodium channel, NaChBac, in a cell line, Neuro-2A (N2A), to characterize its physiological effects, as well as molecular mechanisms involved, and to be able to apply the information obtained as a strategy in the improvement of cell therapy for the treatment of spinal cord injury. N2A were transduced using lentiviral vectors, carrying the pLL 3.7 control plasmid and NaChBac, and subjected to cell behavioral studies to observe the physiological effects of the channel. Subsequently, immunocytochemical studies were performed to see possible changes in morphology and molecular studies by Western Blot to determine the signaling pathways involved. After analyzing the results, it was observed that those cells where the channel was expressed had a greater capacity for survival and proliferation, as well as the ability to generate neurites of greater length. Molecular pathway analysis showed higher activation of AKT/PKB and mTOR in cells with NaChBac. Thus, the expression of the bacterial sodium channel NaChBac is related to the increased activity of important molecular pathways that would explain the observed physiological effects. It can be concluded that the characterization of NaChBac provides important advantages that could be applied as strategies for cellular enhancement in SCI.