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# Biología# Neurociencia

El impacto del cisplatino en la salud de los nervios en sobrevivientes de cáncer

La investigación explora la transferencia mitocondrial para ayudar en la recuperación de nervios después del tratamiento con cisplatino.

Richard Hulse, B. Owen, J. Corbett, M. Paul-Clark

― 7 minilectura


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El Cisplatino es un fármaco de quimioterapia común que se usa para tratar el cáncer en niños y adultos. Aunque ha ayudado a muchos pacientes a vivir más tiempo, especialmente a los niños con cáncer, también puede causar efectos secundarios graves. La tasa de supervivencia para niños con cáncer ha aumentado al 86% en los últimos años, pero muchos sobrevivientes enfrentan problemas de salud a largo plazo debido al impacto de la quimioterapia en sus cuerpos.

Uno de los principales efectos secundarios es la neuropatía sensorial periférica inducida por quimioterapia (CIPN). Esta condición afecta aproximadamente al 70% de los niños que sobreviven al tratamiento del cáncer, llevando a síntomas que pueden aparecer mucho después de que termine el tratamiento. Estos síntomas pueden incluir dolor, entumecimiento y hormigueo en manos y pies, y pueden afectar gravemente la calidad de vida de una persona. Además, la CIPN puede causar otros problemas como ansiedad, depresión, problemas de audición, dificultades para pensar y fatiga.

Cómo el Cisplatino Afecta los Nervios

El cisplatino daña las células nerviosas, especialmente aquellas que nos ayudan a sentir sensaciones. Este daño ocurre porque el fármaco perjudica las centrales energéticas de las células, llamadas Mitocondrias. Las mitocondrias son cruciales para suministrar energía a las células, y cuando no funcionan bien, las Neuronas no pueden operar correctamente.

Cuando el cisplatino entra al cuerpo, crea moléculas reactivas que pueden dañar aún más las células nerviosas. Estas moléculas reactivas atacan las mitocondrias, lo que lleva a daño celular y pérdida. Como resultado, las neuronas sensoriales, que son responsables de enviar señales sobre el tacto, el dolor y la temperatura, comienzan a debilitarse. Esto lleva a dolor y malestar a largo plazo.

Propósito de la Investigación

Este estudio tiene como objetivo averiguar si introducir mitocondrias sanas de otro tipo de célula, llamadas monocitos, puede ayudar a reparar neuronas sensoriales dañadas. También queremos entender cómo se mueven estas mitocondrias de los monocitos a las neuronas dañadas. La meta es descubrir nuevas formas de ayudar a reducir el dolor crónico en personas que recibieron quimioterapia de niños.

Consideraciones Éticas

Todos los experimentos con animales en este estudio fueron aprobados por un consejo local que asegura el bienestar animal. A los animales se les brindó el cuidado adecuado y una dieta normal durante la investigación.

Cultivos Celulares Usados en la Investigación

En este estudio, utilizamos dos tipos de células: células de neuroblastoma (SH-SY5Y) y neuronas primarias tomadas de ratones. Las células SH-SY5Y se cultivaron en una solución especial rica en nutrientes para mantenerlas saludables. Las neuronas primarias se aislaron de los ganglios raquídeos dorsales de ratones, que son grupos de cuerpos celulares nerviosos. Se les trató para ayudarles a crecer en un entorno de laboratorio.

Tratamiento con Fármacos y Experimentos

Ambos tipos de células fueron tratadas con una solución sin medicina (vehículo) o con cisplatino. Los tratamientos duraron diferentes períodos, ya sea unas pocas horas o un día entero. Luego se agregaron las células monócitas, que fueron marcadas con un tinte especial para mostrar sus mitocondrias, a los cultivos de neuroblastoma y neuronas primarias.

Observamos cuidadosamente cómo reaccionaron las células a los tratamientos. Analizamos los cambios en la función y estructura celular, enfocándonos en qué tan bien estaban funcionando las mitocondrias en las células nerviosas afectadas.

Imagen de Células Vivas

Para ver cómo interactuaban las células, usamos un microscopio especial para tomar fotos de las células en acción. Esto nos ayudó a observar cómo las mitocondrias de los monocitos eran absorbidas por las neuronas de neuroblastoma y primarias con el tiempo.

Análisis de Datos

Después de tomar fotos, analizamos las imágenes para medir qué tan bien estaban funcionando las mitocondrias y cuánto estaban creciendo las neuronas. Usamos métodos estadísticos para asegurar que nuestros hallazgos fueran precisos y no por casualidad. Al comparar las células tratadas con aquellas que solo recibieron el vehículo, pudimos ver los efectos del cisplatino y los beneficios potenciales de las mitocondrias derivadas de monócitos.

Hallazgos sobre el Cisplatino y las Neuronas

Nuestra investigación mostró que el cisplatino daña las mitocondrias en las células de neuroblastoma. Cuando tratamos estas células con cisplatino, hubo una caída notable en la función mitocondrial. Esto indicó que el fármaco afectó significativamente la capacidad de las células para generar energía.

Cuando se añadieron los monocitos a las células de neuroblastoma dañadas, vimos cierta mejora en la salud mitocondrial, especialmente cuando esos monocitos no fueron tratados con cisplatino. Sin embargo, cuando se dio cisplatino a los monocitos antes de agregarlos a las células de neuroblastoma, no se vio ninguna mejora.

También estudiamos cultivos de neuronas primarias para ver si los mismos resultados se aplicaban. La adición de mitocondrias derivadas de monocitos pareció ayudar a las neuronas dañadas a recuperar parte de su función y estructura.

El Rol de Connexin 43

En nuestro estudio, notamos que una proteína llamada connexin 43 desempeñaba un papel clave en cómo se transferían las mitocondrias de los monocitos a las neuronas dañadas. Esta proteína ayuda a formar caminos que permiten la comunicación entre las células, haciendo posible la transferencia mitocondrial.

Cuando bloqueamos connexin 43 usando un tratamiento especial llamado Gap-19, encontramos que la transferencia de mitocondrias se redujo. Esto mostró que connexin 43 es esencial para el proceso de curación y puede ser un nuevo objetivo para el tratamiento.

Transferencia Mitocondrial y Crecimiento de Neuritas

Cuando miramos el crecimiento de las extensiones de fibras nerviosas (llamadas neuritas) en las neuronas tratadas, encontramos que aquellas que recibieron mitocondrias de monocitos mostraron una mejora significativa en el crecimiento en comparación con las que no lo hicieron. Sin embargo, cuando bloqueamos connexin 43, los efectos positivos se redujeron.

Experimentos adicionales confirmaron que la transferencia de mitocondrias sanas de monocitos ayudó a proteger a las neuronas del daño causado por el cisplatino, llevando a una mejor salud general de las células nerviosas.

Importancia de los Hallazgos

Nuestra investigación destaca la importancia de las mitocondrias en el apoyo a la salud de las neuronas, especialmente después de que han sido dañadas por la quimioterapia. La capacidad de los monocitos para donar mitocondrias sanas puede ser una estrategia prometedora para tratar el dolor crónico en sobrevivientes de cáncer.

Al entender cómo las células pueden ayudarse mutuamente a recuperarse, podríamos desarrollar nuevos tratamientos para las personas que sufren efectos a largo plazo del tratamiento del cáncer. Reducir el dolor crónico y restaurar la función normal en las células nerviosas puede mejorar significativamente la calidad de vida de los afectados.

Conclusión

El cisplatino es un tratamiento eficaz contra el cáncer, pero viene con efectos secundarios significativos, especialmente para los jóvenes sobrevivientes de cáncer. Este estudio enfatiza el potencial de usar mitocondrias sanas de monocitos para ayudar a reparar el daño causado por el cisplatino en las neuronas sensoriales. El descubrimiento del papel de connexin 43 en la transferencia mitocondrial abre nuevas posibilidades para abordar el dolor crónico en sobrevivientes de cáncer. Más investigación podría llevar a nuevas terapias que mejoren significativamente la vida de aquellos afectados por daño neurológico inducido por quimioterapia.

Fuente original

Título: Connexin 43 mediated mitochondrial transfer prevents cisplatin induced sensory neurodegeneration.

Resumen: Platinum based chemotherapeutics cisplatin are front-line treatments for paediatric and adult cancer. Despite advancements in medical interventions chemotherapy-induced peripheral sensory neuropathy is a common adverse health related complication that can persist for the long-term and impacts upon individuals quality of life. Recently, the causes of chemotherapy induced sensory neurodegeneration has been linked to sensory neuronal mitochondrial dysfunction. Here this study investigated cisplatin induced sensory neurodegeneration and how donation of monocytic mitochondria to recipient cisplatin damaged dorsal root ganglia (DRG) sensory neurons prevent platinum-based chemotherapy-induced sensory neurotoxicity. Neuronal cell line, SH-SY5Y, or mouse DRG sensory neurons were treated with either vehicle or cisplatin, and co-cultured with mitotracker-labelled THP1 monocytes. Cisplatin induced dysmorphic mitochondria and shifted to a glycolytic dependent energy production, with diminishment in oxidative phosphorylation in cisplatin treated dorsal root ganglia sensory neurons. DRG sensory neurons exposed to cisplatin were recipients of monocyte mitochondria indicated by increased intracellular mitotracker fluorescent labelling. Mitochondrial transfer to sensory neurons was neuroprotective by preventing neurite loss and neuronal apoptosis. Vehicle treated DRG sensory neurons did not demonstrate significant mitochondrial uptake. Furthermore, cisplatin induced mitochondrial transfer was prevented by pharmacological inhibition of gap junction protein, connexin 43. Connexin 43 inhibition led to reduced neuroprotective capacity via mitochondrial transfer. These findings demonstrate that monocytic mitochondria transfer to DRG sensory neurons damaged by cisplatin is dependent upon gap junction intercellular communication to promote sensory neuronal survival. This novel process in sensory neuronal protection is a potential novel therapeutic intervention for alleviating neuropathic pain in individuals treated for cancer.

Autores: Richard Hulse, B. Owen, J. Corbett, M. Paul-Clark

Última actualización: 2024-10-26 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.24.620120

Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.24.620120.full.pdf

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

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