1 de abril de 2016

Investigan el uso del tejido cicatricial glial para reparar la médula espinal

Investigan el uso del tejido cicatricial glial para reparar la médula espinal
EUROPA PRESS/JCCM

MADRID, 1 Abr. (EUROPA PRESS) -

Los neurólogos han creído durante mucho tiempo que el tejido cicatricial formado por las células gliales -- células que rodean las neuronas del sistema nervioso central-- impide que las células nerviosas dañadas vuelvan a crecer tras una lesión cerebral o de la médula espinal, por lo que se ha asumido que si hubiera una manera de eliminar o contrarrestar ese tejido cicatricial, las neuronas lesionadas podrían repararse de forma espontánea. Un nuevo estudio demuestra que esta suposición podría haber estado impidiendo la investigación sobre la reparación de lesiones de la médula espinal.

En una investigación con ratones, realizada por los científicos de la Universidad de California-Los Ángeles (UCLA), en Estados Unidos, Michael Sofroniew y sus colegas, encontraron que el tejido cicatrizal glial que se forma después del daño de la médula espinal en realidad podría favorecer la regeneración de las células nerviosas. El trabajo, publicado en la revista 'Nature', en última instancia podría conducir a nuevos enfoques para reparar lesiones catastróficas de la médula espinal.

"Durante 20 años, hemos aplicado tecnologías para prevenir la cicatrización glial con la esperanza de promover la regeneración, reparación y recuperación de las fibras nerviosas, pero nunca se había observado un efecto positivo --señala Sofroniew, profesor de Neurobiología en la Escuela David Geffen de Medicina en UCLA--. Ahora nos encontramos con que la interrupción de cicatrices gliales en realidad perjudica la regeneración de fibras nerviosas que puede estimularse por factores de crecimiento específicos".

La médula espinal es un cable grueso de proyecciones nerviosas llamadas axones que van desde el cerebro a activar los músculos y desde los órganos sensoriales al cerebro para proporcionar retroalimentación. A diferencia de los nervios periféricos, que hacen crecer de nuevo axones cuando se dañan, las neuronas maduras de la médula no vuelven a desarrollar axones en la parte del cuerpo donde se ha producido la lesión --como cuando se corta o estruja la médula espinal-- lo genera parálisis debajo de la lesión.

Los médicos han descubierto desde hace tiempo que el principal obstáculo para la recuperación fue el tejido cicatricial formado por un tipo de células gliales llamadas astrocitos. Esto se debe a que, después de la lesión, las fibras nerviosas de la columna no vuelven a crecer más allá de este tipo de cicatrices gliales y parecen quedarse "estancas" dentro de ellas.

Los investigadores de este trabajo evaluaron dos tipos de ratones: uno en el que genes específicos se encienden para prevenir la formación de cicatrices y otro modificado con genes para disolver las cicatrices después de su formación. Mediante el uso de imágenes fluorescentes, los autores rastrearon los axones individuales para ver si se acercaban o cruzaban una zona de la lesión si la cicatriz se bloqueaba o eliminaba.

En ambos casos, los axones no presentaron ningún signo de crecimiento de nuevo a través de la lesión. "Esto refuta claramente el supuesto de que deshacerse de las cicatrices permitiría la regeneración espontánea de los axones lesionados --subraya Sofroniew--. De hecho, se dio a entender que las cicatrices podrían desempeñar algún tipo de papel positivo".

DISMINUCIÓN DE LA REGENERACIÓN EN RATONES SIN CICATRICES

El estudio también reveló el papel beneficioso de las cicatrices gliales en un experimento en el que los científicos incitaron suavemente a las neuronas lesionadas a la regeneración, una estrategia que Sofroniew compara con un enfoque de "un palo y la zanahoria". En los ratones, normales o genéticamente modificados, se infundieron factores de crecimiento neurotróficos (la zanahoria) en el sitio de la lesión de la médula al mismo tiempo que se aplicaron lesiones adicionales conocidas por estimular la regeneración del nervio (el palo).

Sorprendentemente, en los ratones normales, el enfoque estimuló el nuevo crecimiento robusto de axones espinales más allá de las cicatrices gliales y a través del sitio de la lesión. Incluso más sorprendentemente, los ratones que fueron diseñados para eliminar las cicatrices mostraron una reducción pronunciada en esta regeneración del nervio y en algunos casos, nada de regeneración.

"Fue hallazgo muy sorprendente --apunta el co-primer autor Mark Anderson, exinvestigador asociado en el laboratorio de Sofroniew que ahora trabaja en la Escuela Politécnica Federal de Lausanne, en Suiza--. La formación de cicatrices durante mucho tiempo se ha considerado como el principal impedimento para la regeneración axonal".

Otro de los investigadores, Joshua Burda, estudiante postdoctoral en el laboratorio de Sofroniew, cree que el hallazgo podría llevar a una nueva forma de pensar en este campo. "Este documento puede animar a algunos a cambiar su enfoque lejos de tratar de disminuir la actividad de los astrocitos, en particular para la formación de cicatrices, y hacia la forma de explotarlo como una manera de promover la regeneración", afirma.

El equipo también realizó un cribado bioquímico para identificar moléculas expresadas en el tejido de la cicatriz y descubrió niveles relativamente altos de factores que apoyan el crecimiento axonal. Esto muestra que las cicatrices son capaces de producir señales químicas, aunque débiles, que permiten a los axones crecer sobre ellas.

Por lo tanto, las estrategias futuras para la reparación del sistema nervioso central podrían implicar inventar aún más potentes mezclas de factores de crecimiento para suministrar o implantar de forma continua cerca de la lesión de un paciente.

No obstante, Sofroniew añade: "Las técnicas utilizadas en modelos de ratón no se pueden aplicar hoy en día en los pacientes, pero nuestro trabajo es un paso científico importante hacia el desarrollo de estrategias para conseguir que fibras nerviosas vuelvan a crecer a través de las lesiones espinales severas. Se abre la puerta a un área de investigación que ha sido inhibida por el dogma incorrecto".