Un experimento en ratones consigue reconectar los nervios de la médula espinal dañados tras una lesión

Laboratorio, ratón
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Actualizado 31/08/2018 9:42:19 CET

MADRID, 30 Ago. (EUROPA PRESS) -

Científicos del Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares de Estados Unidos (NINDS, por sus siglas en inglés) han demostrado en ratones que se puede conectar los nervios de la médula espinal cortados tras una lesión haciendo retroceder los 'relojes' de las neuronas para ponerlos en un estado de crecimiento temprano. Una vez que esto ocurre, las neuronas podrían ser inducidas a volver a crecer a través del tejido cicatrizado.

"Durante décadas, los investigadores han estado tratando de hacer que las neuronas cortadas vuelvan a crecer tras una lesión de la médula espinal y se conecten de nuevo con las neuronas del otro lado. Este estudio sugiere que puede ser necesario manipular tres procesos del crecimiento claves. Algún día esto podría aplicarse para desarrollar tratamientos potenciales ante la lesión de la médula espinal", señala Lyn Jakeman, directora de programa del NINDS.

Las neuronas se envían señales entre sí a través de largas proyecciones llamadas axones. Cuando la médula espinal se lesiona, muchos de estos axones se cortan, lo que lleva a una pérdida de sensibilidad y/o parálisis por debajo del sitio de la lesión. En respuesta, se forma una cicatriz dentro del tejido dañado, y aunque los axones pueden intentar volver a crecer brevemente, este proceso no tiene éxito. Debido a que estas conexiones entre las neuronas se producen inicialmente a medida que el cuerpo se está desarrollando, los investigadores han tratado de restaurar esas condiciones de desarrollo para ayudar potencialmente a sanar el cordón dañado.

"Hay varios patrones de crecimiento en la médula espinal que se cierran después del desarrollo. Queríamos ver si podíamos reactivar esos patrones después de una lesión y si eso llevaría a la regeneración de los axones", explica Michael V. Sofroniew, profesor en el Instituto de Investigación Cerebral de la Universidad de California en Los Ángeles (Estados Unidos) y autor principal del estudio, publicado en la revista 'Nature'.

Usando modelos de lesión de médula espinal de ratón y rata, estos investigadores y sus colaboradores en la Escuela de Medicina de Harvard y el Instituto Federal Suizo de Tecnología analizaron tres componentes del proceso de regeneración. En primer lugar, intentaron hacer retroceder genéticamente el reloj de las neuronas al reactivar el programa de crecimiento que produjo las conexiones originales, específicamente las neuronas que parecen estar tratando de volver a crecer.

NUEVOS AXONES

Si bien no está activo en adultos, las neuronas todavía llevan el programa utilizado durante el crecimiento temprano. Mediante la inyección de virus que contienen genes relacionados con este programa, los investigadores pudieron revertir las neuronas de la médula espinal a un estado en el que podría producirse el crecimiento de axones.

En segunda instancia, los nuevos axones necesitan viajar a través del tejido dañado. Normalmente, los axones en crecimiento se mueven a lo largo de 'carreteras pavimentadas' con moléculas que no se encuentran en el tejido cicatricial. Después de inyectar el sitio de la lesión con un gel que contiene una combinación de proteínas promotoras del crecimiento, los científicos observaron un aumento en las moléculas que apoyan los axones, proporcionando efectivamente un camino a través de la lesión.

Finalmente, los axones en crecimiento necesitaban salir del sitio de la lesión y encontrar objetivos. Durante el desarrollo, las neuronas liberan proteínas llamadas quimioatrayentes a las que los axones se dirigen. Para imitar esto, inyectaron proteínas quimiotácticas en un camino más allá del sitio de la lesión y vieron que estas 'migas de pan químicas' lograron que los axones crecieran completamente a través del sitio de la lesión.

Cuando los tres se usaron en el orden descrito, las neuronas crecieron de manera robusta. Decenas o cientos de axones viajaron a través de la cicatriz y se conectaron con neuronas en el otro lado. Aunque sus resultados sugieren que las nuevas conexiones podrían conducir señales eléctricas a través de la lesión, los roedores no podían moverse mejor. Sin embargo, Sofroniew enfatiza que esto no fue inesperado.

"Es de esperar que estos axones renacidos se comporten de manera muy similar a los nuevos axones que vemos en desarrollo. Al igual que un recién nacido debe aprender a caminar, estos circuitos recién formados probablemente requerirán entrenamiento antes de que se pueda ver la recuperación funcional", puntualiza.

Ahora, el doctor y su equipo están trabajando para perfeccionar su comprensión de los mecanismos implicados en la regeneración de axones y determinar cómo los circuitos recién conectados pueden volver a entrenarse para restaurar el movimiento.

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