MyeliMAP: una plataforma híbrida de matriz de múltiples electrodos microfluídicos para investigar la función de los...

Área de la Ciencia:

• La neurociencia es la neurociencia.
• Biología de las células madre Biología de las células madre
• Biotecnología La biotecnología es la biotecnología.

Sus antecedentes:

• Los oligodendrocitos son cruciales para la función del sistema nervioso central (SNC), pero los modelos actuales carecen de características específicas del ser humano y de lecturas integradas.
• Los modelos de roedores y organoides no recapitulan completamente las complejidades de la mielinización humana ni permiten un análisis estructural y funcional simultáneo.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar una plataforma derivada de células madre pluripotentes humanas (hPSC), MyeliMAP, para el modelado robusto de la mielinización del SNC.
• Para permitir la evaluación estructural y funcional integrada de las interacciones axón-glía humana y la formación de mielina.
• Proporcionar una herramienta para descubrir estrategias de remielinización para enfermedades del SNC.

Principales métodos:

• Diseñó una microestructura microfluídica con neuronas y oligodendrocitos inducibles derivados de hPSC para imitar el microambiente cerebral.
• Utilizamos inmunofluorescencia y microscopía electrónica de transmisión (TEM) para la validación morfológica de la formación de la vaina de mielina.
• Integró el sistema con una matriz de microelectrodos de alta densidad (HD-MEA) para grabaciones electrofisiológicas en tiempo real.

Principales resultados:

• Demostró la formación de una vaina de mielina compacta y multicapa alrededor de los axones humanos en seis semanas.
• Se observó una mayor velocidad de conducción del potencial de acción en las neuronas mielinadas en comparación con las monoculturas de neuronas.
• Mostró actividad estabilizada de la red neuronal, variabilidad de disparo reducida y sincronía mejorada en presencia de oligodendrocitos.

Conclusiones:

• MyeliMAP es una plataforma reproducible y relevante para el ser humano para estudiar las interacciones neurona-glia y la mielinización del SNC.
• La plataforma combina con éxito la validación morfológica con mediciones funcionales dinámicas de la maduración del circuito.
• Este sistema puede acelerar el descubrimiento de estrategias terapéuticas para los trastornos del SNC que involucran desmielinización.