$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
En el sistema nervioso central (SNC), las células formadoras de mielina (oligodendrocitos, OL) y sus precursores (células precursoras de oligodendrocitos, OPC) son responsables de la mielinización del desarrollo, un proceso que ocurre durante los períodos peri y postnatal, y del recambio y reparación de la mielina (remielinización) en la edad adulta1. Estas células están altamente especializadas, interactuando anatómica y funcionalmente con todos los demás componentes gliales y neuronales, lo que las convierte en una parte fundamental de la estructura y función del SNC.
Los eventos desmielinizantes están implicados en diferentes lesiones y enfermedades delSNC 2,y actúan principalmente sobre OPC y OL mediante mecanismos multifactoriales, tanto durante el desarrollo como en la edad adulta. Los precursores indiferenciados son impulsados por factores diferenciadores, principalmente la hormona tiroidea (TH), en un proceso sincronizado3 que lleva al OPC a reconocer y responder a estímulos específicos que inducen la proliferación, la migración al axón no mielinizado y la diferenciación en OL maduros que a su vez desarrollan la vaina de mielina4. Todos estos procesos están finamente controlados y ocurren en un entorno complejo.
Debido a la naturaleza compleja de los eventos de mielinización, remielinización y desmielinización, existe una gran necesidad de un método in vitro simplificado y confiable para estudiar los mecanismos subyacentes y desarrollar nuevas estrategias terapéuticas, centrándose en el principal actor celular: el OPC5.
Para que un sistema in vitro sea fiable, es necesario tener en cuenta una serie de factores: la complejidad del entorno celular, las diferencias intrínsecas celulares relacionadas con la edad, la diferenciación fisiológica mediada por TH, los mecanismos patológicos y la robustez de los datos6. De hecho, la necesidad insatisfecha en el campo es un modelo que imita la complejidad de la condición in vivo, no lograda con éxito mediante el uso de cultivos OPC puros aislados. Además, los dos componentes principales de los eventos desmielinizantes, la inflamación y la hipoxia/isquemia (HI), involucran directamente a otros componentes celulares que pueden afectar indirectamente la diferenciación fisiológica y la maduración de los OPC, un aspecto que no puede estudiarse en modelos in vitro demasiado simplificados.
Partiendo de un sistema de cultivo altamente predictivo, el desafío posterior y más general es la producción de datos robustos y confiables. En este contexto, el cribado de alto contenido basado en células (HCS) es la técnica más adecuada7,ya que nuestro objetivo es, en primer lugar, analizar todo el cultivo en un flujo de trabajo automático, evitando el sesgo de elegir campos representativos, y en segundo lugar obtener la generación automática y simultánea de datos de alto contenido basados en imágenes8.
Dado que la principal necesidad es lograr el mejor equilibrio entre la simplificación in vitro y la complejidad que imita in vivo, aquí presentamos un método altamente reproducible para la obtención de OPC derivadas de células madre neurales (NSC) aisladas del cerebro anterior fetal y de la zona subventricular adulta (SVZ). Este modelo in vitro abarca todo el proceso de diferenciación de OPC, desde NSC multipotente hasta OL maduro / mielinizante, de una manera fisiológica dependiente de TH. El cultivo resultante es un sistema dinámicamente diferenciador/madurador que da como resultado un cocultivo espontáneo que consiste principalmente en diferenciar OPCs y astrocitos, con un bajo porcentaje de neuronas. Este cultivo primario imita mejor el complejo entorno in vivo, mientras que su derivación de células madre permite realizar manipulaciones simples para obtener el enriquecimiento del linaje celular deseado.
A diferencia de otras estrategias de cribado farmacológico mediante líneas celulares o cultivos puros de OPC primarios, el método aquí descrito permite estudiar el efecto de interferentes patológicos o moléculas terapéuticas en un entorno complejo, sin perder el foco en el tipo celular deseado. El flujo de trabajo de HCS descrito permite un análisis de la viabilidad celular y la especificación del linaje, así como la muerte celular específica del linaje y los parámetros morfológicos.