Las lesiones en la médula espinal pueden causar parálisis y otras discapacidades permanentes porque las fibras nerviosas cortadas no vuelven a crecer. Ahora, los científicos del Centro Alemán de Enfermedades Neurodegenerativas DZNE han logrado liberar un freno molecular que impide la regeneración de las conexiones nerviosas.El tratamiento de ratones con "Pregabalina", un fármaco que actúa sobre el mecanismo inhibidor del crecimiento, provocó la regeneración de las conexiones nerviosas dañadas. Los investigadores dirigidos por el neurobiólogo Frank Bradke informan sobre estos hallazgos en la revista neurona .
Las células nerviosas humanas están interconectadas en una red que se extiende a todas las partes del cuerpo. De esta manera, las señales de control se transmiten de la cabeza a los pies, mientras que las entradas sensoriales fluyen en la dirección opuesta. Para que esto suceda, los impulsos pasan de la neuronaa la neurona, a diferencia de una carrera de relevos. Los daños a este sistema de cableado pueden tener consecuencias drásticas, especialmente si afectan el cerebro o la médula espinal. Esto se debe a que las células del sistema nervioso central están conectadas por largas proyecciones.estas proyecciones, que se llaman "axones", no pueden volver a crecer.
Despertar un talento perdido
Las vías neuronales que se han lesionado solo pueden regenerarse si surgen nuevas conexiones entre las células afectadas. En cierto sentido, las neuronas tienen que estirar los brazos, es decir, los axones tienen que crecer. De hecho, esto sucede en las primeras etapas dedesarrollo embrionario. Sin embargo, esta capacidad desaparece en el adulto. ¿Se puede reactivar? Esta fue la pregunta que se hicieron el profesor Bradke y sus compañeros de trabajo. "Partimos de la hipótesis de que las neuronas regulan negativamente su programa de crecimiento una vez que han alcanzado otroscélulas, para que no sobrepasen la marca. Esto significa que debería haber un mecanismo de frenado que se active tan pronto como una neurona se conecte con otras ", dice el Dr. Andrea Tedeschi, miembro del Laboratorio Bradke y primer autor dela publicación actual
Buscando a través del genoma
En ratones y cultivos celulares, los científicos comenzaron una búsqueda exhaustiva de genes que regulan el crecimiento de las neuronas. "Eso fue como buscar la aguja proverbial en el pajar. Hay cientos de genes activos en cada célula nerviosa, dependiendo de suetapa de desarrollo. Para analizar el gran conjunto de datos confiamos en gran medida en la bioinformática. Para este fin, cooperamos estrechamente con colegas de la Universidad de Bonn ", dice Bradke." Finalmente, pudimos identificar un candidato prometedor. Este gen,conocido como Cacna2d2, juega un papel importante en la formación y función de la sinapsis, en otras palabras, para cerrar la brecha final entre las células nerviosas ". Durante experimentos posteriores, los investigadores modificaron la actividad del gen, por ejemplo, desactivándolo. De esta manera, pudieronpara demostrar que Cacna2d2 realmente influye en el crecimiento axonal y la regeneración de las fibras nerviosas.
Pregabalina desencadenó el crecimiento neuronal
Cacna2d2 codifica el modelo de una proteína que forma parte de un complejo molecular más grande. La proteína ancla los canales iónicos en la membrana celular que regulan el flujo de partículas de calcio en la célula. Los niveles de calcio afectan los procesos celulares, como la liberación de neurotransmisores.Estos canales iónicos son, por lo tanto, esenciales para la comunicación entre las neuronas.
En investigaciones posteriores, los investigadores usaron Pregabalina PGB, un medicamento que se sabía que se unía a los anclajes moleculares de los canales de calcio. Durante un período de varias semanas, administraron PGB a ratones con lesiones de la médula espinal.Resultó que este tratamiento provocó el crecimiento de nuevas conexiones nerviosas.
"Nuestro estudio muestra que la formación de sinapsis actúa como un poderoso interruptor que restringe el crecimiento axonal. Un fármaco clínicamente relevante puede manipular este efecto", dice Bradke. De hecho, el PGB ya se está utilizando para tratar lesiones de la médula espinal, aunquese aplica como analgésico y relativamente tarde después de que se haya producido la lesión. "La PGB podría tener un efecto regenerativo en los pacientes, si se administra lo suficientemente pronto. A largo plazo, esto podría conducir a un nuevo enfoque de tratamiento. Sin embargo, noaún no lo sé "
¿Un nuevo mecanismo?
En estudios anteriores, los investigadores de DZNE mostraron que ciertos medicamentos contra el cáncer también pueden causar que las conexiones nerviosas dañadas vuelvan a crecer. Los principales protagonistas de este proceso son los "microtúbulos", complejos de proteínas largas que estabilizan el cuerpo celular. Cuando los microtúbulos crecen, los axoneshacer lo mismo. ¿Existe una conexión entre los diferentes hallazgos? "No sabemos si estos mecanismos son independientes o si de alguna manera están relacionados", dice Bradke. "Esto es algo que queremos examinar más de cerca en el futuro".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Deutsches Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen e. V. - Centro Alemán para Neurodegenerati . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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