Atlas unicelular de la vasculatura cerebral humana a través del desarrollo, la edad adulta y la enfermedad

Área de la Ciencia:

• La neurociencia
• Biología vascular
• La genómica

Sus antecedentes:

• Las enfermedades cerebrovasculares son un gran problema de salud mundial, sin embargo, los detalles celulares y moleculares de la vasculatura cerebral humana no se comprenden completamente.
• La vasculatura cerebral juega un papel crítico en varias patologías neurológicas.

Objetivo del estudio:

• Construir un atlas molecular completo de la vasculatura cerebral humana a través del desarrollo, la salud y la enfermedad.
• Identificar la heterogeneidad celular y molecular dentro de la vasculatura cerebral y sus alteraciones en los estados de enfermedad.

Principales métodos:

• La secuenciación de ARN de una sola célula se realizó en más de 600.000 células de muestras de cerebro humano fetal y adulto, incluidas las con patologías.
• El análisis incluyó células endoteliales, células perivasculares y otras células derivadas de tejidos de 117 muestras.
• Se construyó un atlas molecular para mapear la vasculatura cerebral en desarrollo, adulta y enferma.

Principales resultados:

• Se identificó una amplia heterogeneidad molecular en la vasculatura cerebral de fetos y adultos sanos, así como en cinco patologías del sistema nervioso central (SNC).
• La vasculatura enferma mostró diferenciación arteriovenosa alterada, genes fetales reactivados y vías desreguladas.
• Las células endoteliales patológicas perdieron propiedades específicas del SNC y aumentaron la regulación de las moléculas MHC clase II, lo que indica características atípicas.
• Los análisis de interacción célula-célula predijeron una interacción cruzada significativa entre las células endoteliales y perivasculares, que involucraban vías inmunológicas y angiogénicas.

Conclusiones:

• El atlas cerebral de una sola célula proporciona información sin precedentes sobre la arquitectura molecular y la heterogeneidad de la vasculatura cerebral humana.
• Este recurso sirve como una referencia crítica para futuras investigaciones sobre la señalización de la unidad neurovascular, el desarrollo cerebral y las patologías vasculares.