Área de conocimiento: Naturopatía Experimental: Sustancias Bioactivas: “El estigmasterol regula al alza los genes tempranos inmediatos y promueve la citoarquitectura neuronal en las neuronas primarias del hipocampo como lo revela el análisis de transcriptoma”

 15/02/2020
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Haque, M. N., & Moon, I. S. (2018). Stigmasterol upregulates immediate early genes and promotes neuronal cytoarchitecture in primary hippocampal neurons as revealed by transcriptome analysis. Phytomedicine, 46, 164-175.

ANTECEDENTES: El hipocampo es una región cerebral vulnerable que está implicada en el aprendizaje y el deterioro de la memoria por dos características fisiopatológicas, es decir, la regresión neurítica y la disfunción sináptica, y se sabe que el estigmasterol (ST), un fitosterol equivalente al colesterol, facilita los efectos neuromoduladores.

PROPÓSITO: Investigar los efectos neuromoduladores de ST en el desarrollo de las neuronas del sistema nervioso central y las bases moleculares de estos efectos en las neuronas primarias del hipocampo.

MÉTODOS: Se cultivaron neuronas cerebrales embrionarias de rata (E18-19) en ausencia o presencia de ST (75 µM). Las actividades neuritogénicas de ST fueron evidentes por los aumentos en varios parámetros morfométricos. Para identificar los genes afectados subyacentes, se aisló el ARN total en el día in vitro 12 (DIV 12) y se realizó la secuenciación de alto rendimiento de ARNm (ARNm-Seq). Los genes clave afectados para el desarrollo neuronal se identificaron utilizando herramientas bioinformáticas y su regulación positiva se confirmó por inmunocitoquímica.

RESULTADOS: Entre los 17.337 genes RefSeq expresados ​​diferencialmente, 445 genes (arriba / abajo 293/157) pasaron el valor p <0.05 criterio, 52 genes (arriba / abajo; 37/13) tuvieron un valor p <0.05 y una tasa de descubrimiento falso (FDR) valor q de <0.2, y 24 genes (arriba / abajo; 20/4) pasaron el criterio más estricto tanto de p <0.05 como de q <0.05. Después de aplicar un límite estricto de valor q de FDR de <0.2, se descubrió que ST indujo muchos genes tempranos inmediatos (IEG), y que una proporción importante de genes regulados al alza estaban relacionados con el desarrollo del sistema nervioso central (SNC) (crecimiento de neuritas o transmisión sináptica ) En un diagrama de Venn para el desarrollo del SNC, ontologías de genes (GO) (es decir, desarrollo de axones, desarrollo de dendritas, modulación de la transmisión sináptica), Reln surgió como un jugador central en estos procesos y genes ‘hub’ altamente interconectados, incluyendo Dcx, Egr1, Ntrk2 y Slc24a2, fueron revelados por redes de coexpresión génica. Finalmente, los datos transcriptómicos se confirmaron por inmunocitoquímica de neuronas primarias del hipocampo.

CONCLUSIÓN: El estudio indica que ST regula los genes para la neuritogénesis y la sinaptogénesis, y sugiere que ST se considere como un recurso potencial para mejorar las funciones cerebrales.