Las neuronas en el cerebro y la médula espinal no vuelven a crecer después de una lesión, a diferencia de las del resto del cuerpo. Córtese el dedo y probablemente volverá a usarlo en días o semanas; corte su médula espinal, y probablemente nunca volverás a caminar.
Ahora, trabajando en ratones, los investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis han identificado algunos de los pasos clave tomados por los nervios periféricos, aquellos en los brazos y las piernas, a medida que se regeneran. Los hallazgos, publicados la semanadel 10 de diciembre Actas de la Academia Nacional de Ciencias , establezca un camino que las neuronas de la médula espinal puedan seguir, lo que podría mejorar la recuperación de las personas paralizadas por lesiones de la médula espinal.
"Hemos descubierto algunos de los eventos que se requieren para que los nervios periféricos lesionados se reparen, y podemos ver que estas cosas no suceden en el sistema nervioso central", dijo Valeria Cavalli, PhD, profesora asociada deneurociencia. "Así que ahora estamos tratando de ver si activar estas redes puede ayudar a las neuronas de la médula espinal a regenerarse"
Alrededor de 11,000 personas en los Estados Unidos sobreviven a una lesión de la médula espinal cada año. Estas lesiones con mayor frecuencia son causadas por accidentes automovilísticos y de motocicletas, caídas, deportes de contacto y buceo, o disparos. Los paramédicos pueden reducir el riesgo de daños adicionales rápidamente yinmoviliza suavemente la columna vertebral, pero no hay forma de revertir una lesión de la médula espinal que ya ha ocurrido. Las neuronas que forman la médula espinal no se curan espontáneamente.
Las neuronas en el sistema nervioso central, el cerebro y la médula espinal, y el sistema nervioso periférico son muy similares, excepto en su capacidad de regeneración. Entonces, Cavalli se dio cuenta de que estudiar las neuronas periféricas podría ayudarnos a entender por qué algunas neuronas dañadas se regeneran yotros no. Ella recurrió a un tipo único de célula sensorial que abarca ambos sistemas nerviosos. Conocidas como neuronas del ganglio de la raíz dorsal, estas células tienen zarcillos largos, llamados axones, con dos ramificaciones. Una rama del axón se conecta a las células del cuerpo.periferia y puede regenerarse si se corta; el otro lado se une con las células de la médula espinal y no puede volver a crecer después de una lesión.
Cavalli y el primer autor Young Mi Oh, PhD, un científico del equipo, y sus colegas cultivaron neuronas del ganglio de la raíz dorsal del ratón en el laboratorio y luego las cortaron para descubrir qué procesos biológicos ocurren a medida que las células vuelven a crecer sus axones.nervio, que sube por la pierna y llega a la médula espinal a través de los ganglios de la raíz dorsal, en ratones. Luego, los investigadores identificaron un conjunto de genes necesarios para que los axones se regeneren.
"Otras personas también han demostrado que una gran franja de genes se rechaza durante la regeneración, pero como un campo que acabamos de decir, 'Eh' y los ignoramos para centrarse en los genes que se activan", dijo Cavalli ".Aquí, demostramos que establecer un programa de regeneración significa que algunos genes deben activarse, pero muchos deben desactivarse ".
En particular, un conjunto de genes relacionados con el envío y la recepción de señales químicas y eléctricas, el deber principal de las neuronas maduras, tuvo que ser silenciado para que la lesión sanara, mostraron los investigadores.
"La neurona lesionada tiene que dejar de funcionar como neurona y centrarse en repararse a sí misma", dijo Cavalli. "Esto significa que la neurona tiene que volver a un estado inmaduro para que pueda volver a participar en los programas de desarrollo y volver a crecer".
La idea de que las células deben volverse menos maduras para regenerarse no es nueva, pero el estudio de Cavalli y Oh proporciona evidencia en apoyo de esa idea. Los investigadores identificaron los actores moleculares y genéticos clave involucrados en la regresión a un estado menos maduro, ymostró que el momento de la regresión fue crucial para una recuperación exitosa.
"Si está activando un sistema que hace que la neurona sea menos madura, debe asegurarse de que no sea para siempre", dijo Cavalli. "Tiene que seguir siendo una neurona, aunque sea inmadura, para que pueda volver a madurar ycomenzará a funcionar nuevamente después de que se repare ".
Cavalli y sus colegas están trabajando para desarrollar una comprensión más detallada de cuándo y durante cuánto tiempo deben apagarse genes específicos, y si silenciar los genes en las neuronas del sistema nervioso central los inducirá a volver a crecer después de una lesión.
"No hemos encontrado una cura, pero ahora tenemos una mejor comprensión de lo que hacen las neuronas lesionadas", dijo Cavalli. "A partir de aquí, podemos construir nuevas hipótesis y trabajar para aplicarlas a las personas".
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Materiales proporcionado por Facultad de medicina de la Universidad de Washington . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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