Uno de los resultados más graves de las lesiones de la médula espinal por accidentes automovilísticos, impactos deportivos u otros traumas en el cuello es perder la capacidad de controlar la respiración, ya que los pacientes a menudo requieren ventilación artificial por el resto de sus vidas. Investigadores de Jefferson FiladelfiaUniversity + Thomas Jefferson University recientemente probó un hidrogel que libera un agente protector de nervios en el sitio de la lesión, restaurando la respiración independiente en modelos de ratas.
"El hidrogel puede administrar un agente estimulante de neuronas que repara un aspecto crítico del daño de la médula espinal, al tiempo que evita los efectos secundarios sistémicos del agente", dijo el investigador adjunto Angelo Lepore, PhD, profesor asociado de neurociencia en Vickie yJack Farber Institute for Neuroscience en Jefferson. "Observamos específicamente el conjunto de nervios que controlan la respiración. Nuestro trabajo preliminar en modelos animales podría conducir a nuevos tratamientos en el futuro para pacientes que sufren compromiso respiratorio, y también puede aplicarse para restaurar otras funcionesafectado por la lesión "
El trabajo fue publicado el 11 de junio en el The Journal for Neuroscience.
Dr. Lepore y Yinghui Zhong, PhD, colaborador de la Universidad de Drexel, desarrollaron un gel que se une al agente neuroestimulador BDNF factor neurotrófico derivado del cerebro y libera esta proteína de reparación nerviosa en el sitio de la lesión."El gel tiene la propiedad de poder liberar una dosis específica, durante un período de tiempo controlado, en un área en particular, puede implantarse de manera segura y es biocompatible para que el cuerpo no genere una respuesta inmune a él,"dijo el coprimer autor Biswarup Ghosh, PhD, investigador asociado en el laboratorio del Dr. Lepore.
BDNF es un factor de crecimiento nervioso conocido, y se ha explorado en ensayos clínicos para pacientes con ELA. Pero cuando circula sistémicamente a través de la sangre y todo el sistema nervioso, puede causar efectos secundarios como espasmos musculares y dolor crónico, caracterizado poraumento de la sensibilidad al dolor o la sensación de dolor por estímulos que normalmente no dolerían. "Al inyectar el gel infundido con BDNF solo en el sitio de la lesión, podemos evitar estos efectos secundarios", dijo el Dr. Lepore.
Aunque muchos tipos de nervios se verán afectados por la lesión de la médula espinal, los investigadores observaron específicamente el haz llamado nervio frénico que controla específicamente el diafragma, el músculo que controla principalmente la inflación rítmica de los pulmones.
Los investigadores vieron una mejora del 60-70 por ciento en el control de la respiración, medida por la contracción del diafragma-músculo en ratas que recibieron el gel BDNF después de una lesión de la médula espinal.
Al observar los cambios a nivel celular, los investigadores observaron dos formas en que el gel BDNF protegía o ayudaba a mantener la conexión cerebro-espina-diafragma. Los nervios frénicos largos, con un extremo de la célula sentado en ella médula espinal y el otro extremo que toca o inerva el músculo del diafragma, en algún momento liberaría su conexión con el músculo cuando el otro extremo del nervio se dañó en la columna vertebral. El Dr. Lepore y sus colegas mostraron que el gel ayudó a reconectar los nervios,o protegió estos nervios de la liberación en respuesta al daño, en efecto, ayudando a retener la conexión de la columna vertebral al diafragma.
Otro conjunto de nervios viaja del cerebro a la columna vertebral para ayudar a establecer y mantener el control rítmico de la inhalación. Esos nervios también pueden dañarse durante la lesión. El Dr. Lepore y sus colegas demostraron que el gel BDNF ayudó a regenerar los nervios que se conectabanEl centro de control del ritmo del cerebro con la columna vertebral y finalmente el músculo diafragma.
"Aunque todavía hay otros tipos de daños que pueden ocurrir durante la lesión de la médula espinal, es alentador ver que este gel mejora dos mecanismos extremadamente importantes por los cuales se pierde el control de la respiración", dijo el Dr. Lepore.
Los investigadores planean continuar el trabajo explorando el momento ideal y la dosificación para aplicar el biogel. Específicamente, evaluarían si podría funcionar en casos donde el tratamiento no está disponible inmediatamente después de la lesión. También están interesados en explorar sieste enfoque podría proteger o regenerar otros tipos de nervios y ayudar a los pacientes a retener más funcionalidad.
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Materiales proporcionados por Universidad Thomas Jefferson . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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