Identifican un proceso molecular que podría acelerar la recuperación de las lesiones nerviosas

Publicado 03/10/2019 17:32:54CET
La médula espinal postnatal del ratón con la proteína cofilina en rojo a la izquierda. A la derecha, la cofilina (rojo) ha sido desactivada por el gen Limk1. Las neuronas se muestran en verde y las neuronas motoras en azul.
La médula espinal postnatal del ratón con la proteína cofilina en rojo a la izquierda. A la derecha, la cofilina (rojo) ha sido desactivada por el gen Limk1. Las neuronas se muestran en verde y las neuronas motoras en azul. - BROAD STEM CELL RESEARCH CENTER

MADRID, 3 Oct. (EUROPA PRESS) -

Investigadores de la Universidad de California en Los Ángeles (Estados Unidos) han descubierto un proceso molecular que controla la velocidad a la que crecen los nervios durante el desarrollo embrionario y la recuperación de una lesión a lo largo de la vida.

Las lesiones en los nervios periféricos pueden ser causadas por traumas tales como heridas de combate y choques de motocicleta, así como por trastornos médicos como la diabetes. Estas lesiones pueden tener un impacto devastador en la calidad de vida, resultando en pérdida de sensibilidad, función motora y dolor nervioso de larga duración. El cuerpo es capaz de regenerar los nervios dañados, pero este proceso es lento e incompleto.

Este nuevo estudio, publicado en la revista 'Journal of Neuroscience', utilizó experimentos con ratones para demostrar que es posible acelerar el crecimiento de los nervios periféricos mediante la manipulación de este proceso molecular. El hallazgo podría llevar a largo plazo al desarrollo de terapias que reduzcan el tiempo que tardan las personas en recuperarse de las lesiones nerviosas.

El sistema nervioso del cuerpo humano está compuesto por el sistema nervioso central, que incluye el cerebro y la médula espinal; y el sistema nervioso periférico, que abarca todos los demás nervios del cuerpo. Los nervios periféricos se extienden a largas distancias para conectar miembros, glándulas y órganos con el cerebro y la médula espinal, enviando señales que controlan el movimiento a través de las motoneuronas y transmitiendo información como el dolor, el tacto y la temperatura a través de las neuronas sensoriales.

A diferencia de los nervios del cerebro y la médula espinal, que están protegidos por el cráneo y las vértebras, los nervios del sistema nervioso periférico no tienen tal protección, lo que los hace vulnerables a las lesiones. Aunque el cuerpo tiene un mecanismo para ayudar a los nervios periféricos a restablecer las conexiones después de una lesión, este proceso es lento. Los nervios dañados vuelven a crecer a una velocidad promedio de apenas un milímetro por día.

"Las personas con lesiones nerviosas periféricas graves a menudo pierden sensibilidad, lo que las hace susceptibles a más lesiones, y pierden movilidad, lo que puede conducir a atrofia muscular. El proceso de crecimiento de los nervios puede ser extremadamente doloroso y si los músculos se han atrofiado, requiere mucha fisioterapia para recuperar la función", explica la líder del trabajo, Samantha Butler.

En un estudio realizado en 2010 en ratones, estos mismos investigadores descubrieron que podían controlar la velocidad a la que crecen los nervios en la médula espinal durante el desarrollo embrionario mediante la manipulación de la actividad de un gen llamado LIM dominio quinasa 1, o Limk1. Este gen controla la tasa de crecimiento de los nervios regulando la actividad de una proteína llamada cofilina. La cofilina desempeña un papel clave en un proceso conocido como polimerización de actina, que permite a los nervios extender las proyecciones en forma de hilo a largas distancias para formar redes neuronales.

El nuevo trabajo de Butler se basa en estos hallazgos, al mostrar que Limk1 y la cofilina también controlan la tasa de crecimiento de los nervios periféricos durante el desarrollo y la regeneración. "Descubrimos que una de las primeras cosas que hace un nervio después de una lesión es activar todas estas primeras moléculas del desarrollo que controlaban cómo crecía en primer lugar. Es algo similar a cómo un adulto en crisis puede contactar con sus amigos de la infancia para renovarse", comenta la investigadora.

En pruebas preclínicas usando modelos de ratón con lesiones nerviosas periféricas, su laboratorio demostró que este proceso molecular puede ser manipulado para hacer que los nervios crezcan más rápido. Específicamente, encontraron que los ratones que fueron diseñados genéticamente para que el gen Limk1 fuera eliminado exhibían un aumento del 15 por ciento en la velocidad de crecimiento del nervio después de la lesión.

"Se trata de una mejora modesta para un ratón, pero que podría traducirse en una mejora importante para un humano, ya que nuestros nervios tienen que crecer mucho más", recuerda Butler, quien señala que los nervios vuelven a crecer a la misma velocidad tanto en ratones como en humanos.

Este aumento en la tasa de crecimiento de los nervios resultó en una recuperación más rápida de las funciones motoras y sensoriales, medida por la rapidez con la que los ratones lesionados recuperaron la capacidad de caminar y la sensación en sus patas.

Como siguiente paso, Butler y su laboratorio están utilizando neuronas motoras derivadas de células madre humanas para detectar fármacos candidatos que podrían modificar este proceso molecular y acelerar la regeneración nerviosa en humanos. También están ampliando el alcance de su estudio al examinar si añadir más cofilina, en lugar de inhibir Limk1, podría ser aún más efectivo para acelerar la recuperación de las lesiones nerviosas periféricas.