Análisis del Efecto de la Melatonina Sobre la Oligodendrogénesis y la Mielinización in Vitro

Abstract

La formación de mielina en el sistema nervioso central (SNC) permite la regulación fina de la velocidad de conducción de los impulsos nerviosos y con ello la sincronización de los circuitos neuronales. En padecimientos como la esquizofrenia y el trastorno bipolar, existe una disfunción generalizada de la mielina, desde los niveles subcelular y celular, hasta el nivel del conectoma. En el SNC, sólo los oligodendrocitos maduros tienen capacidad mielinizante, por lo tanto, es necesario que ocurra un proceso de diferenciación y maduración a partir de las células precursoras de oligodendrocitos (OPCs), lo que se conoce como oligodendrogénesis. Tanto este proceso como el de mielinización son regulados mediante múltiples señales mediadas por contacto celular y por factores solubles. Una de las moléculas endógenas que puede modular estos procesos es la melatonina, ya que se ha documentado su efecto protector y reparador en modelos animales de daño a la materia blanca. El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto de la melatonina en la oligodendrogénesis y en la mielinización, en modelos in vitro. Se aislaron OPCs de corteza cerebral de ratas Wistar neonatas y se cultivaron con concentraciones fisiológicas de melatonina (1 y 100 nM) o el vehículo (etanol 0.0004%) durante 72h. Las células se fijaron y se inmunodetectó la proteína básica de mielina (MBP) como marcador de diferenciación. Se realizó una contratinción nuclear fluorescente. Para evaluar mielinización, se realizó un cocultivo a partir de precursores neuronales y gliales de acuerdo con Pang et al., (2012). Se adquirieron imágenes de microscopía de fluorescencia y de microscopía confocal, respectivamente. Se analizaron mediante el programa FIJI-ImageJ v1.53t y el macro MyelinJ. El análisis estadístico de datos (ANOVA de una vía, Tukey post hoc) se realizó con JASP v0.16.4.0 y GraphPad Prism v9.5.1. En comparación con los cultivos incubados con el vehículo, la cantidad de células inmunopositivas a MBP fue significativamente mayor en presencia de melatonina 1nM (p<0.05). De manera similar, en presencia de melatonina 100 nM, el porcentaje de mielinización fue significativamente mayor (p<0.01). Los resultados indican que la melatonina estimula los procesos de diferenciación oligodendroglial y de mielinización en modelos in vitro. Esto es consistente con resultados previos que sugieren que la melatonina modula la reorganización del citoesqueleto para favorecer una mayor complejidad morfológica, indispensable para su maduración. En conclusión, la melatonina en concentraciones fisiológicas induce la oligodendrogénesis y la mielinización, dos procesos clave en el desarrollo y la plasticidad del SNC.