Tres modelos basados en células han arrojado luz sobre cómo la infección por el virus del herpes simple tipo 1 (HSV-1), que puede extenderse al cerebro fetal durante el embarazo, puede contribuir a diversas discapacidades del desarrollo neurológico y problemas neurológicos a largo plazo en la edad adulta, según un estudio publicado en la revista de acceso abierto ‘PLOS Pathogens’ por los científicos de la Universidad de Wuhan Pu Chen y Ying Wu y sus colegas.

El HSV-1 es un patógeno altamente prevalente que puede causar problemas neurológicos de por vida, como disfunción cognitiva, problemas de aprendizaje y demencia. Pero el progreso en la comprensión del papel del HSV-1 en el desarrollo del cerebro fetal humano se ha visto obstaculizado por el acceso restringido al tejido cerebral humano fetal, así como por las limitaciones de los modelos animales existentes.

Para abordar esta brecha en el conocimiento, los investigadores generaron tres modelos diferentes de trastornos del neurodesarrollo basados en células, incluida una capa de células en 2D y una estructura similar a un cerebro en 3D. Estos modelos se basan en células madre pluripotentes inducidas por humanos (hiPSC), células parecidas a células madre embrionarias inmaduras que se generan mediante la reprogramación genética de células adultas especializadas.

Afectación de la microglia

La infección por HSV-1 en células madre neurales derivadas de hiPSCs dio como resultado la activación de la vía apoptótica caspasa-3, que inicia la muerte celular programada. También afectó la producción de nuevas neuronas y obstaculizó la capacidad de las células madre neurales derivadas de la hiPSC para convertirse en neuronas maduras a través de un proceso llamado diferenciación neuronal.

Además, los organoides cerebrales infectados por HSV-1 imitaban las características patológicas de los trastornos del neurodesarrollo en el cerebro fetal humano, incluida la diferenciación neuronal alterada y anomalías en la estructura cerebral.

Igualmente, el modelo 3D mostró que la infección por HSV-1 promueve la proliferación anormal y la activación de células no neuronales llamadas microglia, acompañadas de la activación de moléculas inflamatorias, como TNF-alfa, IL-6, IL-10 e IL-4. Según los autores, los hallazgos abren nuevas vías terapéuticas para atacar los reservorios virales relevantes para los trastornos del desarrollo neurológico.

“Este estudio proporciona una nueva evidencia de que la infección por HSV-1 afectó el desarrollo del cerebro humano y contribuyó a la hipótesis del patógeno del trastorno del desarrollo neurológico”, añaden.