Test in vitro su cellule staminali per rilevare la teratogenicità neurale

[Colleoni S, Galli C, Gaspar JA, Meganathan K, Jagtap S, Hescheler J, Sachinidis A, Lazzari G. (2011) Development of a neural teratogenicity test based on human embryonic stem cells: response to retinoic acid exposure. Tox Sciences, 124(2), 370-377]

Full Text: http://toxsci.oxfordjournals.org/content/124/2/370.full.pdf

Abstract

Lo scopo di questo studio è stato lo sviluppo di un metodo alternativo di test basato su cellule staminali embrionali umane per la tossicità nello sviluppo prenatale, con particolare enfasi sul primo sviluppo neurale. A questo scopo, abbiamo progettato un protocollo in vitro basato sulla generazione di rosette neurali, che rappresenta la controparte in vitro della piastra neurale in via di sviluppo e del tubo neurale, e abbiamo spronato questo modello cellulare complesso con acido retinoico (AR), un noto agente teratogeno. Le cellule sono state esposte a diverse concentrazioni di AR durante il processo di formazione delle rosette. I parametri morfologici e molecolari sono stati valutati nei trattati rispetto a cellule non trattate per rilevare sia la citotossicità che la specifica tossicità neurale. L’analisi trascrittomica è stata eseguita con una piattaforma microarray Affymetrix e validata da una real-time quantitativa PCR per i geni rilevanti al primo sviluppo neurale come HOXA1, HoxA3, Hoxb1, HOXB4, FOXA2, FOXC1, OTX2 e Pax7. I risultati ottenuti hanno dimostrato che le cellule che formano rosette neurali rispondono all’AR con chiara concentrazione-dipendente morfologica, e l’espressione genica cambia notevolmente similmente a quella indotta in vivo, nel tubo neurale in via di sviluppo, dall’esposizione all’ AR. Questa stretta corrispondenza indica che il protocollo della rosetta neurale descritto è in grado di rilevare specifici meccanismi teratogeni causando perturbazioni del primo sviluppo neurale e rappresenta quindi un test alternativo promettente per la tossicità nello sviluppo prenatale umano.

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