En modelos animales de un nervio periférico totalmente aplastado, los axones dañados se descomponen, lo que permite que los sanos vuelvan a crecer. Pero los humanos rara vez sufren daño axonal completo. En cambio, los axones tienden a estar parcialmente dañados, causando dolor neuropático, un problemapara tratar, dolor crónico asociado con trauma nervioso, quimioterapia y diabetes. Un nuevo estudio en Celda , dirigido por Michael Costigan, PhD, en el Boston Children's Hospital, explora el papel de las células inmunes en la descomposición de los nervios dañados. Los hallazgos pueden cambiar nuestra comprensión del dolor neuropático y cómo tratarlo.
El estudio fue publicado en línea el 31 de enero.
Destrucción dirigida
Al principio de su trabajo, los colaboradores de Costigan en Seúl, Corea del Sur, notaron que las células inmunes llamadas células asesinas naturales NK eliminarían los axones de las neuronas en una placa de Petri. Las células NK son parte de la respuesta inmune rápida e innata de nuestro cuerpoa amenazas como virus y cáncer.
El equipo comenzó a cultivar neuronas sensoriales en una placa de Petri. Notaron que estas neuronas disociadas comenzaron a expresar grandes cantidades de RAE1, una proteína que invita a las células NK a atacar. Cuando estas neuronas se cultivaron conjuntamente con células NK activadas, las células NKcomenzó a romper los nervios lesionados.
"Descubrimos que las células asesinas naturales comerían los axones de las neuronas, pero no destruirían sus cuerpos celulares", dice Costigan, coautor principal del artículo de Cell con Seog Bae Oh, PhD, de SeúlNational University. "Esto fue emocionante ya que permitió la posibilidad de que nuevos y saludables axones pudieran crecer de ellos".
Observar las células inmunes y las neuronas interactúan en ratones vivos
El equipo luego miró para ver si estos resultados se mantenían en un animal vivo. Aumentaron la función de las células NK en ratones y luego aplastaron parcialmente su nervio ciático, el nervio principal que corre por la parte posterior de la pierna. Luego esperarony vimos
"Era como si las neuronas supieran lo que sucedió", dice Costigan. "Comenzaron a expresar los receptores que las hacen susceptibles a un ataque de células asesinas naturales. Y las células asesinas naturales estaban respondiendo, entrando en el nervio y despejando esosaxones dañados "
Dentro de los días posteriores a la crisis nerviosa, las pruebas indicaron que los ratones inmunoestimulados habían reducido significativamente la sensación en la pata afectada. Pero una vez que los axones dañados se despejaron, los sanos comenzaron a volver a crecer en su lugar. Alrededor de dos semanas después delaplastar, las patas de los ratones recuperaron la sensación.
Otros ratones, cuya función NK no se mejoró, tuvieron una línea de tiempo de recuperación similar. Pero debido a que sus axones parcialmente dañados no se habían eliminado de manera tan eficiente, las pruebas continuaron mostrando altos niveles de dolor inducido por el tacto 30 días o más despuésla lesión. Este escenario es análogo al dolor neuropático humano, en el cual los nervios dañados que no están completamente descompuestos pueden continuar enviando señales de dolor al cerebro, causando dolor crónico e hipersensibilidad.
Mirando hacia el futuro
Interferir con el sistema inmune siempre conlleva riesgos, pero el trabajo del equipo sugiere que encontrar una forma de modular la función de las células NK podría eliminar los axones dañados, permitiendo un crecimiento axonal saludable y posiblemente disminuyendo el dolor neuropático crónico. En última instancia, comprender más sobre el papelde las células NK en la degeneración axonal selectiva conducirá a una mayor comprensión de los mecanismos detrás del dolor neuropático. Y con una mayor comprensión, seguirán mejores tratamientos.
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Materiales proporcionados por Boston Children's Hospital . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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