Durante muchos años, los investigadores han pensado que la cicatriz que se forma después de una lesión de la médula espinal impide activamente que las neuronas dañadas vuelvan a crecer. En un estudio de roedores, los científicos apoyados por los Institutos Nacionales de Salud demostraron que podían superar esta barrera y volver a conectar la columna vertebral cortadanervios del cordón al hacer retroceder los relojes de las neuronas para ponerlas en un estado de crecimiento temprano. Una vez que esto ocurre, se puede inducir a las neuronas a que vuelvan a crecer a través del tejido cicatricial. La investigación fue apoyada por el Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares NINDSparte de NIH.
"Durante décadas, los investigadores han estado tratando de hacer que las neuronas cortadas vuelvan a crecer a través de una lesión de la médula espinal y se reconecten con las neuronas del otro lado. Este estudio sugiere que puede requerir la manipulación de tres procesos clave de crecimiento", dijo Lyn Jakeman, Ph.D.,director del programa, NINDS. "Estas ideas son importantes para comprender los mecanismos de lesión y regeneración que algún día podrían aplicarse para desarrollar tratamientos potenciales para la lesión de la médula espinal".
Las neuronas se envían señales entre sí a través de largas proyecciones llamadas axones. Cuando se lesiona la médula espinal, muchos de estos axones se cortan, lo que conduce a una pérdida de sensibilidad y / o parálisis debajo del sitio de la lesión. En respuesta, se forma una cicatriz dentroel tejido dañado, y si bien los axones pueden intentar volver a crecer brevemente, este proceso no tiene éxito. Debido a que estas conexiones entre las neuronas se hacen inicialmente a medida que el cuerpo se desarrolla, los investigadores han tratado de restablecer esas condiciones de desarrollo para ayudar potencialmente a que el cordón dañado sane.
"Hay varios patrones de crecimiento en la médula espinal que se cierran después del desarrollo", dijo Michael V. Sofroniew, MD, Ph.D., profesor del Brain Research Institute en UCLA y autor principal del estudio publicado en Naturaleza . "Queríamos ver si podíamos reactivar esos patrones después de una lesión y si eso conduciría a la regeneración de los axones".
Utilizando modelos de lesión de la médula espinal de ratones y ratas, los investigadores de la UCLA y sus colaboradores en la Facultad de Medicina de Harvard, Boston, y el Instituto Federal Suizo de Tecnología, Lausana, Suiza, observaron tres componentes del proceso de regeneración.
Primero, trataron de hacer retroceder genéticamente el reloj de las neuronas reactivando el programa de crecimiento que produjo las conexiones originales, específicamente las neuronas que parecen estar tratando de volver a crecer. Aunque no están activas en adultos, las neuronas aún llevan el programa utilizado durantecrecimiento temprano. Al inyectar 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 del axón.
Segundo, los nuevos axones necesitaban 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 vieron un aumento en las moléculas de soporte de 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 en los que se alojan los axones. Para imitar esto, los investigadores inyectaron proteínas quimioatrayentes en un rastro más allá del sitio de la lesión y vieron queestas "migas de pan químicas" llevaron con éxito a los axones a crecer completamente a través del sitio de la lesión.
Cuando ninguno de los tres tratamientos activación viral del programa de crecimiento, formación del camino para el viaje del axón y la adición de quimioatrayentes no se proporcionaron, mínimo, si se observó un nuevo crecimiento. En contraste, cuando los tresse usaron en el orden descrito, las neuronas crecieron de manera robusta. Decenas o cientos de axones viajaron a través de la cicatriz y se reconectaron con las neuronas del 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, el Dr. Sofroniew enfatizó que esto no era inesperado.
"Esperaríamos que estos axones regenerados se comporten de manera muy similar a los nuevos axones que vemos en desarrollo", explicó. "Al igual que un recién nacido debe aprender a caminar, estos circuitos recién formados probablemente requerirán entrenamiento antes de que pueda recuperarse funcionalmente".visto "
El trauma de la médula espinal afecta a aproximadamente 12,500 personas en los Estados Unidos cada año, y aproximadamente 276,000 personas en los EE. UU. Viven actualmente con los efectos a largo plazo de la lesión de la médula espinal. El objetivo de la investigación sobre la lesión de la médula espinal es restaurar las conexiones cortadaspor la lesión para proporcionar recuperación funcional.
El Dr. Sofroniew y sus colegas ahora están buscando continuar refinando su comprensión de los mecanismos involucrados en la regeneración de axones y determinar cómo los circuitos recién cableados se pueden reentrenar para restaurar el movimiento.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por NIH / Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :