Estructura de la zona subventricular del cerebro de cobayo y el efecto de la vitamina C en la neurogénesis y en la progresión tumoral en esta región.

Abstract

En la zona subventricular (SVZ) del cerebro adulto convergen dos procesos biológicos importantes; por un lado, en la SVZ ocurre la neurogénesis, que se define como la génesis de neuroblastos a partir de células madres neurales (NSCs); y por otro lado, debido a su potencial proliferativo, actualmente se relaciona a la SVZ con la génesis y progresión de tumores cerebrales, como el glioblastoma multiforme (GBM). Se describe que una subpoblación de células de los GBMs, comparte numerosas características con las NSCs, destacando las vías de señalización y moléculas que las regulan. La vitamina C es una molécula que ejerce un efecto sobre estos dos tipos celulares, y por consiguiente, sobre la neurogénesis y la progresión tumoral. En relación a la neurogénesis, la vitamina C aumenta la generación de neuronas a partir de células precursoras embrionarias, y los cobayos deficientes en esta vitamina tienen un menor número de neuronas en el hipocampo adulto. En relación a la progresión tumoral los resultados son controversiales; se describe que la vitamina C aumenta la sobrevida de pacientes con cáncer, y por otro lado, que antagoniza el efecto de drogas quimioterapéuticas y favorece la progresión del tumor. Ahora bien, se desconoce el efecto de la vitamina C en la neurogénesis adulta de la SVZ y en la progresión tumoral de GBMs localizados en la SVZ. Para resolver estas interrogantes utilizamos el modelo animal del cobayo, debido a que su SVZ presentaría semejanzas con la SVZ humana ya que presenta una extensión del ventrículo lateral (EVL) similar a la descrita en el cerebro humano. Por otro lado, privando de vegetales a los cobayos se les puede inducir una deficiencia en vitamina C, igual que en humanos. De esta forma, nuestra hipótesis es que la estructura de la zona subventricular del cerebro de cobayo adulto es similar a la descrita en el cerebro humano, y que la deficiencia en vitamina C, igual que en humanos. De esta forma, nuestra hipótesis es que la estructura de la zona subventricular del cerebro de cobayo adulto es similar a la descrita en el cerebro humano, y que la deficiencia en vitamina C reduce la neurogénesis y la progresión de un tumor en esta región Mediante un análisis inmunohistoquímico y de inmunofluorescencia, identificamos y localizamos neuroblastos (tubulina ßIII +), células precursoras (BrdU +) y células ependimarias (vimentina +) en la SVZ y en la EVL. Determinamos que la EVL se encuentra revestida por células ependimarias y es rodeada por neuroblastos en migración. A través de un análisis ultraestructural, comprobamos que las células ependimarias poseen cilios y microvellosidades en su superficie apical y que los neuroblastos y astrocitos se disponen muy densamente bajo la pared ependimaria. Mediante un marcaje con BrdU determinamos que las células proliferativas se concentran en la SVZ, mientras que en la EVL las células se encuentran en migración. Determinamos que la estructura de la EVL se mantiene en animales envejecidos, pero se reduce el potencial proliferativo de la SVZ. Analizamos el efecto de la deficiencia en vitamina C sobre la neurogénesis, demostrando que esta deficiencia disminuye significativa y progresivamente los neuroblastos en la SVZ y en la EVL, lo que se relaciona a una reducción de las células proliferativas. A través de un análisis ultraestructural, determinamos que en animales deficientes en vitamina C se produce una reducción en la cantidad de neuroblastos; sin embargo, los astrocitos se mantienen. En la EVL de animales deficientes determinamos que se produce una alteración en la morfología de las diferentes células. A continuación, mediante análisis de RT-PCR, de Western blot y de inmunohistoquímica, demostramos que el transportador de vitamina C, SVCT2, se expresa en el cerebro de cobayo, específicamente en células ependimarias, en neuronas y en vasos sanguíneos. Mediante un análisis ultraestructural, demostramos que SVCT2 se localiza de forma heterogénea en la superficie luminal de las células endoteliales de los vasos sanguíneos. Posteriormente, mediante un análisis histopatológico y de inmunofluorescencia, estudiamos un modelo de GBM subventricular y el efecto de la deficiencia en vitamina C sobre la progresión tumoral. Determinamos que el modelo de GBM reproduce las principales características de los GBMs humanos y que la deficiencia en vitamina C reduce la vasculatura glomeruloide y la infiltración microglial en tumores U87 – MG, y asimismo, reduce la masa tumoral, la vasculatura glomeruloide, la invasión, la infiltración microglial y la proliferación en tumores C3. Concluimos que, dadas las similitudes con el humano, el cobayo es un buen modelo para estudiar la neurogénesis y la progresión tumoral. Adicionalmente, concluimos que la deficiencia en vitamina C altera la actividad y el potencial neurogénico de la SVZ del cerebro de cobayo adulto, y por otro lado, que la deficiencia en vitamina C actúa en forma anti-tumoral, alterando numerosos parámetros histopatológicos de la progresión tumoral de los GBMs.