Nuevas investigaciones podrían ayudar en el futuro a curar ciertos tipos de ceguera y parálisis, gracias a nuevos conocimientos sobre cómo se desarrollan los sistemas nerviosos.
Las lesiones nerviosas pueden causar ceguera o parálisis porque las células nerviosas adultas no regeneran sus conexiones. Ahora, un equipo de investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Connecticut informa en Development de que existe al menos una pequeña población de células nerviosas en todas las personas a las que se podría inducir a regenerarse, lo que podría restaurar la visión y el movimiento.
Glaucoma. Neuritis óptica. Traumatismo o ictus del nervio óptico. Todas estas patologías pueden dañar irreversiblemente el nervio óptico y provocar ceguera. Sólo el glaucoma afecta a más de 3 millones de personas en Estados Unidos. Las lesiones en el sistema nervioso que causan parálisis son igualmente frecuentes: según la Fundación Christopher Reeve, en Estados Unidos hay unos 5 millones de personas que padecen algún tipo de parálisis.
Aunque la ceguera y la parálisis puedan parecer bastante diferentes, muchos tipos de estas dos patologías comparten la misma causa subyacente: nervios cuyos axones, las largas fibras que conectan el nervio con el cerebro o la médula espinal, se seccionan y nunca vuelven a crecer. Los axones actúan como cables que conducen impulsos eléctricos desde distintas partes del cuerpo hasta el sistema nervioso central. Si se corta un cable, no puede transmitir señales y la conexión queda muerta. Del mismo modo, si los axones del nervio óptico no pueden llegar al cerebro, o los axones del dedo del pie no pueden conectarse a la médula espinal, no podrás ver por ese ojo ni mover el dedo del pie.
Algunos animales pueden regenerar axones, pero mamíferos como los ratones y los humanos no pueden. Se suponía que los mamíferos carecían de las células nerviosas inmaduras necesarias. Pero un equipo de investigadores del laboratorio de Ephraim Trakhtenberg, neurocientífico de la Facultad de Medicina de la Universidad de Connecticut, ha descubierto lo contrario: en un artículo publicado el 24 de abril en Development, informan de la existencia de neuronas que se comportan de forma similar a las células nerviosas embrionarias. Expresan un subconjunto similar de genes y pueden estimularse experimentalmente para que vuelvan a crecer axones de larga distancia que, en las circunstancias adecuadas, podrían conducir a la curación de algunos problemas de visión causados por lesiones nerviosas. Los investigadores también hallaron dos genes especialmente activos en estas neuronas durante la regeneración axonal experimental y descubrieron que su activación en neuronas lesionadas también favorecía la regeneración axonal. Podrían ser dianas de futuras terapias. Trakhtenberg cree que también existen células nerviosas inmaduras similares en regiones del cerebro ajenas al sistema visual, y que también podrían curar algunos rasgos de la parálisis en las circunstancias adecuadas.
Sin embargo, es difícil que se den esas circunstancias. Una vez estimulados por un tratamiento, los axones de estas células nerviosas embrionarias empiezan a crecer de nuevo en las zonas lesionadas, pero tienden a estancarse antes de alcanzar sus objetivos originales.
Investigaciones anteriores han demostrado que una combinación de madurez celular, actividad génica, moléculas de señalización dentro de los axones, así como la cicatrización y la inflamación en el lugar de la lesión, parecen inhibir el nuevo crecimiento de los axones. Algunas terapias dirigidas a los genes, las moléculas de señalización y el entorno del lugar de la lesión pueden estimular algo el crecimiento de los axones, pero rara vez crecen lo suficiente.
Los investigadores del laboratorio de Trakhtenberg empezaron a estudiar el comportamiento de otro tipo de células, los oligodendrocitos. Si los axones son los cables del sistema nervioso, los oligodendrocitos hacen el aislamiento. La mielina aísla los axones y mejora la conductividad. También -y esto es clave- impide que los axones desarrollen conexiones extrañas.
En los embriones, los axones suelen crecer hasta alcanzar su longitud máxima antes de recubrirse de mielina. Pero Agniewszka Lukomska, becaria posdoctoral, Bruce Rheume, estudiante de doctorado, Jian Xing, estudiante de posgrado, y Trakhtenberg descubrieron que en estas zonas lesionadas, las células que aplican la mielina empiezan a interactuar con los axones en regeneración poco después de que empiecen a crecer. Esa interacción, que precede al proceso de aislamiento, contribuye a que los axones se detengan y nunca alcancen sus objetivos. Los investigadores describen este hallazgo en un artículo publicado el 27 de abril en Development.
Los investigadores sugieren que sería necesario un enfoque múltiple para regenerar completamente los axones lesionados. Se necesitarían terapias dirigidas tanto a los genes como a la actividad de señalización dentro de las células nerviosas para estimular su crecimiento como lo haría una célula nerviosa embrionaria. Además, limpiar el entorno de moléculas inhibidoras e impedir que los oligodendrocitos se aíslen daría tiempo a los axones para volver a conectar con sus dianas en el sistema nervioso central antes de ser mielinizados. A continuación, los tratamientos que animan a los oligodendrocitos a mielinizar los axones completarían el proceso de curación.
Aunque en algunos tipos de lesiones puede ser más importante proteger los axones aún intactos del daño inflamatorio permitiendo su remielinización, futuros medicamentos podrían proteger de dicho daño inflamatorio, allanando el camino para pausar la mielinización y dar tiempo a la regeneración de los axones, afirma Trakhtenberg.
Los nuevos conocimientos sobre el crecimiento de los axones podrían abrir algún día el camino a terapias realmente eficaces contra la ceguera, la parálisis y otros trastornos causados por lesiones nerviosas. Pero para Trakhtenberg, la investigación tiene un significado aún más profundo. Responde a algunas de las grandes preguntas sobre cómo se desarrolla nuestro sistema nervioso.
«Si se consigue regenerar los circuitos nerviosos dañados y restablecer su funcionamiento, se estará en el buen camino para entender cómo funcionan al menos algunas partes del cerebro», afirma Trakhtenberg.
Los investigadores trabajan actualmente en una comprensión más profunda de los mecanismos moleculares que subyacen tanto al crecimiento de los axones como a la interacción con los oligodendrocitos.
Axón: Es una prolongación larga y delgada de una célula nerviosa que transmite señales eléctricas a otras células nerviosas o a células musculares o glandulares.
Células nerviosas inmaduras: Son células nerviosas que aún no han alcanzado su estado maduro y, por lo tanto, tienen la capacidad de diferenciarse en diferentes tipos de células nerviosas. También se les conoce como células madre neurales o progenitoras neurales.
Genes: Son segmentos de ADN que contienen información hereditaria y que determinan las características físicas y biológicas de un organismo.
Imagen: Tres secciones del nervio óptico que fueron lesionadas por aplastamiento (el rombo blanco a la izquierda de cada nervio marca el punto de aplastamiento). Los dos nervios inferiores expresan genes (Dynlt1a o Lars2) recién identificados por el laboratorio Trakhtenberg como promotores de la regeneración del axón nervioso. Los axones llevan el tinte verde brillante. Las imágenes a la derecha muestran cuánto más crecimiento del axón está ocurriendo en los nervios que expresan los genes de regeneración, y cómo no hay crecimiento en el control normal (arriba). (Foto cedida)
Nuevas investigaciones podrían ayudar en el futuro a curar ciertos tipos de ceguera y parálisis
Traducción: Asociación Mácula Retina
Fuente
