Efecto de la administración intranasal de secretoma derivado de células madre mesenquimales en el desarrollo de oligodendrocitos en un modelo animal de asfixia perinatal

Abstract

Introducción: El daño en la sustancia blanca cerebral luego de un episodio de asfixia perinatal (PA) está asociado con un amplio espectro de trastornos neurológicos que van desde alteraciones cognitivas leves hasta parálisis cerebral. Estudios previos han demostrado que la administración intranasal de secretoma derivado de células madre mesenquimales (MSC) pre-condicionadas con factores pro hipóxicos (deferroxamina, DFX) a ratas con AP reduce el daño al inducir un aumento en la secreción de moléculas anti-inflamatorias, anti-oxidantes y pro-regenerativas, contribuyendo al desarrollo adecuado del sistema nervioso central. Hipótesis: La asfixia perinatal disminuye la expresión de factores de transcripción involucrados en la generación y diferenciación de oligodendrocitos y mielinización en la sustancia blanca telencefálica, efecto que es prevenido por la administración intranasal de secretoma derivado de células madre mesenquimales precondicionadas con DFX. Metodología: La AP se indujo mediante la inmersión de cuernos uterinos con sus fetos obtenidos de una rata a término en un baño termorregulado a 37ºC por 21 minutos. Se administró intranasalmente el secretoma derivado de MSC precondicionadas con DFX (MSC-S) o vehículo, a ratas con o sin PA, dos horas posteriores al episodio de PA. Se estudió la sustancia blanca telencefálica, incluyendo cuerpo calloso, cíngulo y cápsula externa mediante WB y RT-qPCR. Resultados: Se caracterizó la expresión de factores de transcripción y proteínas ASCL1, OLIG1, MOG, MBP y PLP durante los días postnatal (P) P1, P7 y P14. El análisis cuantitativo por RT-qPCR indica que la AP produjo un incremento en los niveles de mRNA de HIF1α a P1, disminución de ASCL a P1 y de PLP y MBP a P7. La administración de MSC-S produce un efecto sobre ASCL1 a P1, aumentando los niveles de mRNA en el grupo asfíctico. También incrementó los niveles de proteína de ASCL1 a P7 en el grupo asfíctico y de MBP a P14. Discusión: Los resultados muestran que la PA eleva los niveles de HIF1α y altera la capacidad de diferenciación de oligodendrocitos en la sustancia blanca, lo que se observa a P1. La administración intranasal de MSC-S pre condicionado con DFX aumenta la expresión de MOG a P1; y ASCL1 a P1 y P7; e incrementa los niveles de la proteína madura de mielina MBP a P14.

Introduction: Cerebral white matter damage after an episode of perinatal asphyxia (PA) is associated with a wide spectrum of neurological disorders ranging from mild cognitive impairment to cerebral palsy. Previous studies have shown that intranasal administration of mesenchymal stem cell (MSC)-derived secretome preconditioned with pro hypoxic factors (deferroxamine, DFX) to PA rates reduces damage by inducing an increase in the secretion of anti-inflammatory, antioxidant and pro regenerative molecules, contributing to the proper development of the central nervous system. Hypothesis: Perinatal asphyxia decreases the expression of transcription factors involved in the generation and differentiation of oligodendrocytes and myelination in the telencephalic white matter, an effect that is prevented by the intranasal administration of secretome derived from mesenchymal stem cells preconditioned with DFX. Methodologies: PA was induced by immersing uterine horns with their fetuses obtained from a term rat in a thermoregulated bath at 37ºC for 21 minutes. The secretome derived from MSCs preconditioned with DFX (MSC-S) or vehicle was administered intranasally to rats with or without PA, two hours after the episode of AP. The telencephalic white matter, including the corpus callosum, cingulum, and external capsule, was studied by WB and RT-qPCR. Results: The expression of transcription factors and proteins ASCL1, OLIG1, MOG, MBP and PLP was characterized during postnatal days (P) P1, P7 and P14. Quantitative analysis by RT-qPCR indicates that PA produced an increase in the mRNA levels of HIF1α at P1, decreased ASCL at P1 and PLP and MBP at P7. MSC- S administration produces an effect on ASCL1 at P1, increasing mRNA levels in the asphyxiated group. It also increased protein levels of ASCL1 at P7 in the asphyxiated group and of MBP at P14.