El cóctel de crecimiento ayuda a restaurar las conexiones espinales en las peores lesiones
En 1995, el difunto actor Christopher Reeve, mejor conocido por interpretar a Superman, quedó paralizado del cuello para abajo después de un accidente montando a caballo. El impacto de la caída dañó por completo su médula espinal cervical, dejando su cerebro incapaz de comunicarse con nada debajo. Casos como el de Reeve a menudo se consideran lesiones espinosas, sin forma de cerrar la brecha para restaurar las líneas de comunicación rotas.
Cuando Reeve murió en 2004, no había forma de volver a conectar. Ahora, 14 años después, los investigadores han inducido células nerviosas para abarcar lesiones completas de la médula espinal.Su descubrimiento se hizo el 29 de agosto en naturaleza, dirigido a un solo tipo de célula nerviosa, todavía queda mucho trabajo por hacer antes de que los métodos de recableado lleguen a los pacientes, pero los resultados son impresionantes. «Desde un punto de vista científico, esto es muy importante», dijo Yu-Shang Lee, profesor asistente de medicina en el Instituto Lerner de la Clínica Cleveland, que no participó en el estudio. «Es un buen salto en términos de impacto científico».
Este salto a través de una médula espinal completamente dañada se basa en estudios en ratas y ratones. El equipo sabía que ciertos tipos de células nerviosas a veces ayudan a restaurar las señales de la médula espinal en las lesiones parciales de la médula espinal. Estas células pueden ayudar a mantener la función de caminar limitada incluso cuando se interrumpen todas las conexiones directas con el cerebro, dijo uno de los autores principales del estudio, el profesor de neurobiología de la UCLA, Michael Sofroniew. Él y sus colegas piensan que si estas células, las neuronas propioceptivas de la médula espinal, pudieran crecer hasta convertirse en un área completamente lesionada en animales de laboratorio, podrían hacer lo mismo. Así que intentaron que estas células extendieran sus fibras conductoras, los axones, hacia la espina bífida.
Su primer intento fracasó.Intentan reprimir un PTEN Porque la estrategia funciona bien con varios otros tipos de neuronas no espinales. Para su sorpresa, esta estrategia no funcionó en las células precursoras de la médula espinal. Luego recurrieron a un grupo de productos químicos que promueven el crecimiento de las células nerviosas y desencadenan la producción de una proteína estructural bien conocida llamada laminina, que se usa ampliamente como andamio en la ingeniería de tejidos. Algunos de estos promotores del crecimiento están activos en el desarrollo embrionario y los adultos no suelen producirlos. Los esfuerzos previos para persuadir a los axones a través de la brecha de la lesión utilizando solo los llamados factores de crecimiento han sido inútiles: las fallas se han atribuido a bloqueos por otras sustancias químicas inhibidoras.
En el estudio actual, el éxito provino del uso de laminina como material de soporte para entregar estos químicos a las neuronas precursoras de la médula espinal, así como también como señuelos químicos que atraen axones en regeneración a la ubicación correcta. El equipo finalmente convenció a uno de los autores principales del estudio, el neurobiólogo Mark Anderson de EPFL y UCLA, para cerrar la brecha con lo que llamó un «número sin precedentes» de fibras neuronales. Además, los axones eran totalmente capaces de transmitir las señales eléctricas que introdujeron los investigadores. «Ahora entendemos lo que necesita», dijo, refiriéndose a la trifecta del factor de crecimiento de axones, laminina y señuelos químicos colocados a lo largo del camino para atraer axones. Un objetivo a largo plazo derivado de estos resultados es descubrir cómo tomar su complejo protocolo de tres partes y hacerlo útil para la atención del paciente.
Sin embargo, Sofroniew expresó cautela al hablar sobre el tratamiento real. El estudio, dijo, fue el primer paso para demostrar que un enfoque triple podría funcionar. Es posible que el protocolo que diseñaron para las neuronas nativas de la médula espinal tampoco funcione para los otros tipos de neuronas que componen la médula espinal. Así como el primer truco que intentaron para atacar las neuronas en la médula espinal no funcionó, «dudo mucho que necesitemos apuntar a diferentes poblaciones neuronales con diferentes combinaciones o combinaciones de cosas diferentes», dijo. Señaló que las neuronas involucradas en su estudio «podrán restaurar algunas funciones, como controlar el pisoteo, pero tal vez no otras». «Tenemos que ver».
Cerrar la brecha es realmente solo el comienzo. Los axones regenerados necesitan comunicarse con las vías que rodean la lesión y, por lo tanto, están compuestos por señales del cerebro y la médula espinal que se mueven a través de las conexiones restauradas en el sitio de la lesión y pueden fluir. Los investigadores sugieren que la forma de restaurar este flujo es apuntar a la rehabilitación de nuevos axones creados por la exposición a su protocolo.
Los animales en su estudio no recuperaron repentinamente su movilidad una vez que los axones cerraron la brecha de la lesión, lo que subraya la necesidad de rehabilitación. La rehabilitación requiere entrenar axones recién regenerados para realizar sus nuevas funciones. Anderson lo comparó con un niño pequeño. «Los bebés no se levantan y caminan espontáneamente», dijo. Al igual que dar los primeros pasos de un niño pequeño, la rehabilitación «requiere entrenamiento, requiere repetición, requiere compromiso con estos axones en regeneración».
La rehabilitación puede tomar muchas formas, desde simples movimientos repetitivos con el apoyo de un terapeuta hasta el uso de activación electrofisiológica y entrenamiento físico, dijo Sofroniew. El equipo planea tomar su protocolo de reparación de lesiones de la médula espinal y combinarlo con un tipo diferente de rehabilitación como siguiente paso.
Diseñar el protocolo requerido toma tiempo. «Hay mucho trabajo por hacer antes de la aplicación clínica», dice Lee de Cleveland Clinic, «sin importar qué tipo de estrategia de reparación use», se debe considerar la combinación de reparación de axones y rehabilitación.
«Como campo, recién estamos comenzando a comprender cómo facilitar esto con una rehabilitación dirigida adecuadamente», anotó Sofroniew. Ahora su equipo quiere ver «si podemos reiniciar todo el sistema con rehabilitación».
