Modelos Celulares Avanzados para Enfermedades Neurodegenerativas y Riesgos Ambientales Relacionados con PFAS

Área de la Ciencia:

• Neurociencia
• Toxicología
• Ingeniería Biomédica

Sus antecedentes:

• Las sustancias per- y polifluoroalquiladas (PFAS) son contaminantes ambientales persistentes relacionados con la neurotoxicidad.
• La comprensión de los mecanismos de neurotoxicidad de las PFAS requiere modelos relevantes para los humanos que evalúen la exposición, la función de barrera y los circuitos cerebrales.

Objetivo del estudio:

• Revisar plataformas celulares avanzadas para modelar la neurotoxicidad de PFAS relevante para la enfermedad de Alzheimer, Parkinson y esclerosis múltiple.
• Identificar procesos biológicos convergentes que responden a PFAS y delinear principios para el diseño y la estandarización de la exposición.

Principales métodos:

• Se utilizaron cultivos neuronales y gliales derivados de células madre pluripotentes inducidas (iPSC), organoides y sistemas microfisiológicos basados en chips.
• Se emplearon modelos de barrera hematoencefálica (BHE) en chip acoplados con organoides cerebrales para una exposición crónica y controlada a PFAS.
• Se evaluó la integridad de la barrera (TEER), la translocación de PFAS y las respuestas neuronales-gliales posteriores mediante electrofisiología y multi-ómica.

Principales resultados:

• Los modelos avanzados replicaron con éxito fenotipos relevantes para la enfermedad bajo una exposición controlada a PFAS.
• Las vías convergentes que responden a PFAS identificadas incluyen disfunción mitocondrial, estrés oxidativo, desregulación lipídica, neuroinflamación y deterioro sináptico.
• Estos hallazgos proporcionan una base mecanicista para el descubrimiento de biomarcadores y estudios de interacción gen-ambiente.

Conclusiones:

• Las plataformas celulares avanzadas ofrecen sistemas robustos para evaluar la neurotoxicidad de las PFAS y sus mecanismos.
• Estos modelos facilitan el desarrollo de evaluaciones de riesgos cuantitativas y estrategias terapéuticas para los trastornos neurológicos relacionados con las PFAS.