Estrategia para lesiones del Sistema Nervioso Central

NeurobiA?logos de la Universidad de California-San Diego, en Estados Unidos, han descubierto cA?mo las seA�ales que orquestan la construcciA?n del sistema nervioso tambiA�n influyen en la recuperaciA?n despuA�s de una lesiA?n traumA?tica. TambiA�n hallaron que la manipulaciA?n de estas seA�ales puede mejorar la recuperaciA?n de la funciA?n. La mayorA�a de las personas que sufre lesiones traumA?ticas presenta lesiones incompletas de los circuitos neuronales, cuya funciA?n puede restaurarse parcialmente por la reconfiguraciA?n de los circuitos extra mediante rehabilitaciA?n. Pero los mecanismos no se entienden bien.

En ‘Nature Neuroscience’, biA?logos de ese campus informan de que eliminar el gen que codifica Ryk, un receptor de la superficie celular para proteA�nas de seA�alizaciA?nA�A�que controlan el cableado del sistema nervioso en desarrollo, mejora la capacidad de los ratones adultos de remodelar sus circuitos neuronales para la recuperaciA?n del control de la motricidad fina tras una lesiA?n de la mA�dula espinal.

«Nuestro estudio proporciona la primera evidencia genA�tica de que esas proteA�nas de seA�alizaciA?n, 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 lesiA?n de la mA�dula espinal», explicaA�el director del estudio, Yimin Zou.

«Esto sugiere que muchas otras seA�ales de orientaciA?n, ademA?s de estas proteA�nas de seA�alizaciA?n, pueden tambiA�n jugar un papel en la reparaciA?n de la mA�dula espinal adulta. Esto abre nuevas oportunidades para aplicar lo que hemos aprendido en el desarrollo del sistema nervioso para tratar la parA?lisis en la edad adulta», agrega.

Estas proteA�nas de seA�alizaciA?n, o «Wnts», juegan un papel importante en la comunicaciA?n cA�lula-cA�lula. En el desarrollo del sistema nervioso, determinan en quA� tipos de cA�lulas nerviosas se convierten las neuronas jA?venes y la forma en que se organizan espacialmente.

Zou y sus colegas en su laboratorio descubrieron hace mA?s de una docena de aA�os que los gradientes de proteA�nas Wnt en el embriA?n en desarrollo tambiA�n guA�an el crecimiento de los axones, las fibras nerviosas que conectan las cA�lulas nerviosas en la red altamente organizada de circuitos neuronales.

TambiA�n descubrieron posteriormente que las Wnt y sus receptores no se expresan o se expresan en niveles muy bajos en la mA�dula espinal adulta y la corteza motora en el cerebro. Pero en los ratones que se sometieron a una lesiA?n en la mA�dula espinal, vieron que las proteA�nas Wnt reaparecieron alrededor de la zona lesionada de la mA�dula espinal, mientras que el receptor de las proteA�nas Wnt, Ryk, apareciA? en las neuronas de la corteza motora que proyectan axones en la mA�dula espinal para controlar el movimiento del cuerpo.

Para dilucidar el papel de las proteA�nas Wnt en la reparaciA?n de la mA�dula espinal, los cientA�ficos desarrollaron una cepa de ratones que les permitiA? eliminar Ryk de la corteza motora del ratA?n adulto. «De esta manera, los animales pueden desarrollarse con normalidad –dice Zou–. Y podemos acceder a la funciA?n de Ryk sA?lo en la edad adulta para ver si se inhibe la regeneraciA?n del axA?n despuA�s de la lesiA?n».

Mediante el uso de esta cepa de ratones y un grupo de control normal, los cientA�ficos lesionaron la columna dorsal –el tracto de la sustancia blanca dentro de la mA�dula espinal– en la posiciA?n C5 de la columna vertebral para imitar una lesiA?n de la mA�dula espinal parcial en los ratones. Esto cortA? sus axones motores y sensitivos, pero dejA? la materia gris y el resto de la materia blanca dentro de sus mA�dulas espinales intacta.

«Al igual que las personas con una lesiA?n medular parcial, la funciA?n sensorial y motora en ratones puede recuperarse parcialmente con el entrenamiento de rehabilitaciA?n –dice Zou–. Se utilizA? 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». En este sentido, aA�ade que «DespuA�s del entrenamiento, lesionamos de forma selectiva la fibra nerviosa que envA�a A?rdenes para el control motor fino (el tracto cortiospinal, que son las fibras descendentes de la columna dorsal) y ver cA?mo se recupera el control motor fino con el entrenamiento de rehabilitaciA?n». Tras el entrenamiento, los investigadores vieron que los ratones que carecen de Ryk se recuperaron significativamente mejor un mes despuA�s de la lesiA?n y se mantuvieron mejor en los siguientes meses.

«Hemos encontrado que la manipulaciA?n de Ryk no sA?lo mejorarA? los resultados de la recuperaciA?n funcional, sino tambiA�n acelerarA? la recuperaciA?n –subraya Zou–. Si se puede lograr esto en los seres humanos, se mejorarA? significativamente la recuperaciA?n y la calidad de vida de las personas con lesiones parciales de la mA�dula espinal».

Los investigadores tambiA�n generaron un anticuerpo monoclonal que bloquea la funciA?n del receptor de Wnt, Ryk. Este anticuerpo mejorA? significativamente la recuperaciA?n de la motricidad fina en ratas con la misma lesiA?n de la mA�dula espinal medida mediante la misma tarea de alcanzar y agarrar.

«Este anticuerpo monoclonal puede ser una herramienta terapA�utica prometedora no sA?lo para lesiones de la mA�dula espinal, sino tambiA�n para la lesiA?n cerebral traumA?tica y el accidente cerebrovascular -apunta Zou–. Otro hallazgo interesante es que la recuperaciA?n mA?xima de las lesiones de la mA�dula espinal sA?lo se puede lograr mediante la combinaciA?n de la manipulaciA?n molecular con formaciA?n de rehabilitaciA?n. Esto es importante para el diseA�o de estrategias terapA�uticas».