La segmentación automática de imágenes revela el papel de la microglía humana con CD74 alto en el deterioro cognitivo

Área de la Ciencia:

• La neurociencia
• Inmunología
• La genética

Sus antecedentes:

• La microglía activada juega un papel conocido en la enfermedad de Alzheimer (EA), con la microglía activada en etapa III relacionada con el deterioro cognitivo.
• La función celular de la microglía de estadio III, un subtipo raro, sigue siendo poco conocida.
• La secuenciación de ARN de una sola célula identificó CD74 como un marcador enriquecido en subtipos microgliales asociados con AD.

Objetivo del estudio:

• Investigar la relación entre la expresión de CD74, los rasgos de la enfermedad de Alzheimer (EA) y la morfología microglial.
• Para vincular los datos transcriptómicos (expresión de CD74) con las clasificaciones morfológicas clásicas de la microglía en la EA.
• Explorar las implicaciones funcionales de la microglía alta en CD74 en el deterioro cognitivo.

Principales métodos:

• Desarrollo de una tubería automatizada de segmentación de imágenes (CellProfiler) para el análisis de la morfología microglial en el tejido cerebral humano.
• Análisis cuantitativo de más de 1,1 millones de microglías de materia gris en dos colecciones cerebrales independientes (ROSMAP y NYBB).
• Metaanálisis para evaluar la asociación entre los niveles de expresión de CD74, la morfología microglial y el estado de demencia de AD.

Principales resultados:

• Las células microgliales con alta expresión de CD74 (CD74high) se incrementaron significativamente en individuos con demencia por EA, particularmente durante el deterioro cognitivo acelerado.
• La microglía alta en CD74 presentaba una morfología redondeada y ameboide característica de la microglía activada en estadio III.
• Estos resultados fueron consistentes en ambos conjuntos de datos cerebrales analizados, lo que confirma la solidez de los hallazgos.

Conclusiones:

• La microglía alta en CD74 representa un subtipo celular potencial involucrado en la progresión de la enfermedad de Alzheimer (EA) y el deterioro cognitivo.
• Estos hallazgos cierran la brecha entre los subtipos microgliales definidos transcriptómicamente y los definidos morfológicamente en la EA.
• La microglía alta en CD74 está enriquecida para los genes relacionados con las respuestas inmunes, incluida la señalización de citoquinas y la presentación de antígenos, lo que sugiere funciones funcionales específicas en la patogénesis de la EA.