Descubren nuevo tratamiento para lesiones sistema nervioso central

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Neurobiólogos de la Universidad de California-San Diego, en Estados Unidos, han descubierto cómo las señales que orquestan la construcción del sistema nervioso también influyen en la recuperación después de una lesión traumática. También hallaron que la manipulación de estas señales puede mejorar la recuperación de la función.
 
La mayoría de las personas que sufre lesiones traumáticas presenta lesiones incompletas de los circuitos neuronales, cuya función puede restaurarse parcialmente por la reconfiguración de los circuitos extra mediante rehabilitación. Pero los mecanismos no se entienden bien.
 
En la edición de esta semana de la revista ‘Nature Neuroscience’, biólogos de la Universidad de California en San Diego informan de que eliminar el gen que codifica Ryk, un receptor de la superficie celular para proteínas de señalización que controlan el cableado del sistema nervioso en desarrollo, mejora la capacidad de los ratones adultos de remodelar sus circuitos neuronales para la recuperación del control de la motricidad fina tras una lesión de la médula espinal.
 
«Nuestro estudio proporciona la primera evidencia genética de que esas proteínas de señalización, importantes en el cableado del sistema nervioso en desarrollo, tienen una profunda influencia en la forma en que el centro de los axones del sistema nervioso responden a la lesión de la médula espinal», dice el director del estudio, Yimin Zou, profesor en la Sección de Neurobiología de la División de Ciencias Biológicas de la Universidad de California San Diego.
 
«Esto sugiere que muchas otras señales de orientación, además de estas proteínas de señalización, pueden también jugar un papel en la reparación de la médula espinal adulta. Esto abre nuevas oportunidades para aplicar lo que hemos aprendido en el desarrollo del sistema nervioso para tratar la parálisis en la edad adulta», agrega.
 
Estas proteínas de señalización, o «Wnts», juegan un papel importante en la comunicación célula-célula. En el desarrollo del sistema nervioso, determinan en qué tipos de células nerviosas se convierten las neuronas jóvenes y la forma en que se organizan espacialmente.
 
Zou y sus colegas en su laboratorio descubrieron hace más de una docena de años que los gradientes de proteínas Wnt en el embrión en desarrollo también guían el crecimiento de los axones, las fibras nerviosas que conectan las células nerviosas en la red altamente organizada de circuitos neuronales.
 
También descubrieron posteriormente que las Wnt y sus receptores no se expresan o se expresan en niveles muy bajos en la médula espinal adulta y la corteza motora en el cerebro. Pero en los ratones que se sometieron a una lesión en la médula espinal, vieron que las proteínas Wnt reaparecieron alrededor de la zona lesionada de la médula espinal, mientras que el receptor de las proteínas Wnt, Ryk, apareció en las neuronas de la corteza motora que proyectan axones en la médula espinal para controlar el movimiento del cuerpo.
 
DISEÑAN UN ANTICUERPO MONOCLONAL
 
Para dilucidar el papel de las proteínas Wnt en la reparación de la médula espinal, los científicos desarrollaron una cepa de ratones que les permitió eliminar Ryk de la corteza motora del ratón adulto. «De esta manera, los animales pueden desarrollarse con normalidad –dice Zou–. Y podemos acceder a la función de Ryk sólo en la edad adulta para ver si se inhibe la regeneración del axón después de la lesión».
 
Mediante el uso de esta cepa de ratones y un grupo de control normal, los científicos lesionaron la columna dorsal –el tracto de la sustancia blanca dentro de la médula espinal– en la posición C5 de la columna vertebral para imitar una lesión de la médula espinal parcial en los ratones. Esto cortó sus axones motores y sensitivos, pero dejó la materia gris y el resto de la materia blanca dentro de sus médulas espinales intacta.
 
«Al igual que las personas con una lesión medular parcial, la función sensorial y motora en ratones puede recuperarse parcialmente con el entrenamiento de rehabilitación –dice Zou–. Se utilizó una tarea especial para poner a prueba la capacidad de los animales para utilizar la corteza motora con el fin de controlar el movimiento fino. Los ratones normalmente no utilizan su pata delantera para coger bolitas de comida, pero se les pueden entrenar para aprender esta tarea, que depende de una orden de la corteza motora».
 
Y añade: «Después del entrenamiento, lesionamos de forma selectiva la fibra nerviosa que envía órdenes para el control motor fino (el tracto cortiospinal, que son las fibras descendentes de la columna dorsal) y ver cómo se recupera el control motor fino con el entrenamiento de rehabilitación». Tras el entrenamiento, los investigadores vieron que los ratones que carecen de Ryk se recuperaron significativamente mejor un mes después de la lesión y se mantuvieron mejor en los siguientes meses.
 
«Hemos encontrado que la manipulación de Ryk no sólo mejorará los resultados de la recuperación funcional, sino también acelerará la recuperación –subraya Zou–. Si se puede lograr esto en los seres humanos, se mejorará significativamente la recuperación y la calidad de vida de las personas con lesiones parciales de la médula espinal».
 
Los investigadores también generaron un anticuerpo monoclonal que bloquea la función del receptor de Wnt, Ryk. Este anticuerpo mejoró significativamente la recuperación de la motricidad fina en ratas con la misma lesión de la médula espinal medida mediante la misma tarea de alcanzar y agarrar.
 
«Este anticuerpo monoclonal puede ser una herramienta terapéutica prometedora no sólo para lesiones de la médula espinal, sino también para la lesión cerebral traumática y el accidente cerebrovascular -apunta Zou–. Otro hallazgo interesante es que la recuperación máxima de las lesiones de la médula espinal sólo se puede lograr mediante la combinación de la manipulación molecular con formación de rehabilitación. Esto es importante para el diseño de estrategias terapéuticas».