Un daño cerebral permanente de un derrame cerebral puede ser reversible gracias a una técnica terapéutica en desarrollo, según un estudio dirigido por la USC.
El nuevo enfoque combina células madre humanas trasplantadas con una proteína especial que la Administración de Alimentos y Medicamentos de EE. UU. Ya aprobó para estudios clínicos en nuevos pacientes con accidente cerebrovascular.
"Este estudio en animales dirigido por la USC podría allanar el camino para un posible avance en la forma en que tratamos a las personas que han sufrido un derrame cerebral", dijo Jim Koenig, director del programa en el Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares, que financió la investigación"Si la terapia funciona en humanos, podría acelerar notablemente la recuperación de estos pacientes".
Berislav Zlokovic, autor principal del 22 de agosto medicina natural estudio y sus colegas identificaron una proteína que estimula a las células madre neurales a convertirse en neuronas funcionales: 3K3A-APC, una variante de la proteína humana "proteína C activada"
El compuesto creado se está probando como neuroprotector. Investigadores en un ensayo clínico de Fase II financiado por los Institutos Nacionales de Salud administran 3K3A-APC a pacientes que han sufrido recientemente un accidente cerebrovascular isquémico en unas pocas horas cuando sufrieron un coáguloimpide que la sangre llegue al cerebro. Según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades, alrededor del 87 por ciento de todos los accidentes cerebrovasculares son isquémicos.
Sin embargo, Zlokovic, director del Instituto Neurogenético Zilkha de la Escuela de Medicina Keck de la USC, dijo que él y sus colegas son los primeros en usar 3K3A-APC para producir neuronas de células madre humanas injertadas en el cerebro del ratón dañado por un accidente cerebrovascular.
"Mostramos que 3K3A-APC ayuda a que las células madre injertadas se conviertan en neuronas y establezcan conexiones estructurales y funcionales con el sistema nervioso del huésped", dijo Zlokovic, fundador científico de ZZ Biotech, una compañía dedicada al desarrollo de terapias utilizando variantes de activadasproteína C. "Nadie en el campo de los accidentes cerebrovasculares ha demostrado esto, así que creo que este será el estándar de oro para futuros estudios".
Aunque otros investigadores han experimentado con el injerto de células madre en áreas del cerebro lesionadas, han tenido un éxito limitado, en parte porque las células madre trasplantadas disminuyen con el tiempo. El compuesto terapéutico evita que eso suceda.
Según los CDC, cada año más de 795,000 personas en los Estados Unidos sufren un derrame cerebral. Estas convulsiones debilitantes reducen la movilidad en más de la mitad de los sobrevivientes de derrames cerebrales de 65 años o más.
Más del 70 por ciento de los sobrevivientes de un accidente cerebrovascular viven con síntomas neurológicos sustanciales, como debilidad muscular o parálisis, según Yaoming Wang, coautor principal del estudio y asociado de investigación senior en el Instituto Neurogenético Zilkha de la Escuela Keck.
"La necesidad de un tratamiento eficaz, práctico y tardío del accidente cerebrovascular permanece insatisfecha", dijo Wang. "La medicina regenerativa con células madre es muy prometedora para el tratamiento del accidente cerebrovascular".
Cómo funciona la terapia combinada
Una semana, el equivalente a varios meses en humanos, después de que los científicos indujeron un derrame cerebral en ratones, los investigadores colocaron células madre neurales humanas junto al tejido cerebral dañado. Luego administraron la ciclosporina inmunosupresora y cuatro dosis de 3K3A-APC ouna solución placebo en un lapso de siete días.
Las células madre trasplantadas maduraron en neuronas y otras células cerebrales. Los ratones tratados con el compuesto especial tenían 16 veces más neuronas derivadas de células madre humanas que los tratados con el placebo.
"El déficit funcional después de cinco semanas de accidente cerebrovascular se redujo al mínimo, y los ratones casi volvieron a la normalidad en términos de funciones motoras y sensorimotoras", dijo Zlokovic. "Se formaron sinapsis entre las células trasplantadas y las células huésped, por lo que hay una activación funcional y cooperaciónde células trasplantadas en los circuitos del huésped "
Para probar si las células madre inyectadas causaron las mejoras motoras y sensoriomotoras observadas, los investigadores de la USC utilizaron una toxina asesina para exterminar las neuronas que se desarrollaron a partir de células madre humanas. Descubrieron que estos ratones perdieron mejoras en las pruebas motoras o sensoriales, lo que sugiere que las neuronascreció a partir de células madre implantadas que fueron necesarias para la recuperación de la discapacidad inducida por accidente cerebrovascular
Las pruebas motoras y sensoriales
Los investigadores probaron las funciones motoras haciendo que los ratones caminen hacia adelante sobre una varilla giratoria sin caerse. Probaron la función sensorial y motora colocando cinta adhesiva en la pata delantera del ratón y observaron cuánto tiempo les tomó a los ratones quitar el adhesivo.
Los roedores que recibieron células madre humanas y se trataron con 3K3A-APC obtuvieron un rendimiento mucho mejor en estas pruebas de rendimiento, dijo Zhen Zhao, coautor principal y profesor asistente de fisiología de investigación y biofísica en el Instituto Neurogenético Zilkha.
Integración funcional
Para probar los circuitos del cerebro después del accidente cerebrovascular, los investigadores etiquetaron las células madre con un indicador de actividad neuronal y luego estimularon las patas de los ratones con una vibración mecánica. Observaron que el área lesionada en ratones tratados con 3K3A-APC se activó mucho másque en ratones tratados con placebo. Además, el tiempo de respuesta fue mucho más cercano al de los ratones no lesionados.
Estos resultados sugieren que las neuronas que crecieron a partir de las células madre están funcionalmente integradas en los circuitos cerebrales del huésped.
El futuro de la terapia con células madre
En junio, los investigadores de la Universidad de Stanford hicieron un agujero en los cráneos de personas cuyas habilidades motoras y sensoriales se habían visto comprometidas debido a un accidente cerebrovascular. Luego, inyectaron células madre extraídas de la médula ósea de donantes adultos. Aunque el estudio incluyó solo a 18 pacientes,Los investigadores notaron una recuperación significativa, como la capacidad de caminar de nuevo. Los investigadores de Stanford dijeron que las células madre parecían desencadenar un proceso bioquímico que mejoraba la capacidad del cerebro para regenerar las neuronas. Las células madre trasplantadas no se convirtieron en neuronas.
En contraste, los investigadores en el estudio dirigido por la USC pudieron estimular las células madre trasplantadas para que se convirtieran en neuronas en un estudio con ratones.
Zlokovic y su equipo ahora esperan realizar un nuevo ensayo clínico de Fase II para evaluar si su terapia combinada que estimuló el crecimiento de neuronas en ratones puede replicarse en pacientes con accidente cerebrovascular humano. Si el ensayo tiene éxito, planean extender el tallo neuralinjertos de células y tratamiento con 3K3A-APC para otras afecciones neurológicas, como lesiones de la médula espinal.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad del Sur de California . Original escrito por Zen Vuong. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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