Las células nerviosas despojadas de su aislamiento ya no pueden transportar información vital, lo que provoca entumecimiento, debilidad y problemas de visión a menudo asociados con la esclerosis múltiple. Un nuevo estudio muestra que una fuente pasada por alto puede reemplazar ese aislamiento perdido y proporcionar una nueva formapara tratar enfermedades como la EM
Las células llamadas neuronas hacen que el sistema nervioso central funcione al pasar señales eléctricas a lo largo de conexiones filiformes llamadas axones. Los axones hacen su mejor trabajo cuando están envueltos en una capa aislante de una sustancia grasa llamada mielina.
"Cuando pierdes mielina, los axones no conducen a su velocidad normal o no conducen en absoluto", dice Ian Duncan, neurocientífico de la Facultad de Medicina Veterinaria de la Universidad de Wisconsin-Madison. "Y si es suficiente de ellosse ven afectados, como en una gran área de desmielinización en la EM, desarrolla síntomas clínicos relacionados con esa parte del sistema nervioso ".
La mielina está hecha por oligodendrocitos, células que pueden llegar a varios axones cercanos para envolver partes de ellos en la vaina protectora de mielina.
El consenso ha sostenido que una vez que un axón es despojado de su mielina, la única forma de recuperarlo es comenzando con oligodendrocitos frescos. Solo los oligodendrocitos que surgen de precursores llamados células progenitoras de oligodendrocitos pueden aplicar una nueva capa de mielina a los axones, va eldogma. Por lo tanto, los tratamientos de EM dirigidos a la remielinización se han centrado en reclutar células progenitoras en áreas desmielinizadas llamadas placas y estimular su desarrollo.
Sin embargo, los investigadores dirigidos por Duncan han demostrado en un estudio publicado hoy en el Actas de la Academia Nacional de Ciencias que a partir de las células progenitoras no es la única ruta para la remielinización. En gatos y macacos rhesus que experimentan una pérdida severa de mielina, Duncan descubrió que los oligodendrocitos completamente desarrollados que ya estaban extendiéndose y comenzando a recubrir los axones afectados con mielina una vez más.
El problema, si hay uno, es que para ser útil y remielinizar los axones dañados, los oligodendrocitos adultos pueden necesitar conexiones con segmentos de mielina sobrevivientes, llamados "entrenudos", en otros axones.
"Si esta célula todavía es biológicamente activa y mantiene estos entrenudos, puede volver a extender los procesos a estos segmentos desmielinizados", dice Duncan, cuyo trabajo es respaldado por la Sociedad Nacional de Esclerosis Múltiple. "Esos procesos pueden hacer nuevas vainas de mielina"., que terminan siendo más delgados y más cortos que los entrenudos anteriores ".
Pero una mielina más delgada restaurará la función nerviosa, como Duncan y sus colegas informaron en 2009.
Los gatos alimentados con alimentos irradiados durante varios meses desarrollan una severa pérdida de mielina en todo el sistema nervioso. Cuando los gatos volvieron a una dieta regular, la función nerviosa se restableció debido a la extensa reparación de la mielina.
Los problemas de desmielinización de los gatos son inusuales como modelo de laboratorio de la enfermedad.
"El modelo de facto para estudiar la desmielinización y remielinización es en un ratón alimentado con una toxina llamada cuprizona", dice Duncan. "Pero la toxina mata a los oligodendrocitos. Por lo tanto, al estudiar el ratón, naturalmente no vería ninguno de los oligodendrocitos originalesinicio de remielinización "
En el nuevo estudio, los investigadores observaron el tejido nervioso de los gatos y encontraron un mosaico único de mielina: los axones rodeados por capas gruesas de mielina formadas durante el desarrollo cuando los axones mismos crecieron estaban intercalados con otros axones rodeados por capas delgadasde mielina
"La explicación más probable de esa apariencia de mosaico es la supervivencia de los oligos", dice Duncan. "Las vainas gruesas de mielina nunca se ven después de la remielinización, solo las vainas delgadas. Y los oligodendrocitos adultos sobrevivientes son adyacentes a estos sitios de desmielinización, lo que los hace posibles candidatos parareparación de mielina "
Efectivamente, los investigadores encontraron oligodendrocitos conectados a vainas de mielina gruesas y delgadas en la médula espinal del gato.
También encontraron esta asociación cuando se remontaron a un modelo de desmielinización de monos de hace décadas. El neurocientífico Dimitri Agamanolis trató de hacer un modelo de otra enfermedad desmielinizante humana, llamada degeneración combinada subaguda y causada por deficiencia de vitamina B12.en la Universidad Case Western Reserve en la década de 1970. Agamanolis había salvado bloques conservados de tejido nervioso de muestra de los monos, y los compartió con Duncan. Las lesiones de mielina de los monos se parecían a las de los gatos.
"También se ve en los monos, oligodendrocitos individuales conectados a vainas de mielina maduras que también tienen procesos extendidos hacia y alrededor de los axones desmielinizados", dice Duncan.
Los investigadores de UW-Madison reclutaron a Grahame Kidd y al laboratorio privado de investigación Renovo Neural en Cleveland para reconstruir pilas de imágenes de microscopio electrónico de células nerviosas de gato en representaciones 3D que muestran oligodendrocitos que suben y bajan por la médula espinal, manteniendo la mielina madura y remielinizando el dañovainas
El proceso puede no estar funcionando en pacientes humanos con EM lo suficientemente rápido como para ayudar a mitigar la progresión de la enfermedad, dice Duncan. O demasiados oligodendrocitos pueden perder muchas de sus conexiones internodales que se vuelven inactivas o mueren.
Pero el descubrimiento de la capacidad de reparación de las células maduras productoras de mielina abre nuevas oportunidades para retrasar o revertir la enfermedad.
"En este momento, el énfasis está en promover el número de oligo progenitores y su diferenciación, particularmente en oligodendrocitos adultos", dice Duncan. "Lo que proporciona este trabajo es un objetivo diferente".
Ese objetivo requerirá nuevos enfoques terapéuticos: encontrar medicamentos, por ejemplo, que reúnan a los oligodendrocitos para llegar con nuevas líneas de vida a las vainas de mielina dañadas.
"En la lucha contra enfermedades complejas, como la EM, cuantas más herramientas tenga a mano, mejor", dice Duncan. "Si estas células adultas son reclutables de alguna manera, deberíamos buscar formas de hacerlo".
Los coautores de Duncan en el estudio incluyen a los investigadores de neurociencia Kidd y UW-Madison, Abigail Radcliff y Moones Heidari, la estudiante de medicina veterinaria Lauren Wierenga y el especialista en microscopía electrónica Benjamin August.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Wisconsin-Madison . Original escrito por Chris Barncard. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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