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Una reprogramación química podría regenerar los nervios tras lesiones medulares

Investigadores han identificado en ratones un mecanismo que podría hacer crecer de nuevo las fibras nerviosas dañadas en el sistema nervioso central (SNC)‎, formado por la médula y el cerebro, tras una lesión medular o un trauma cerebral. Dicho mecanismo está protagonizado por una proteína (PCAF) que fue inyectada en ratones con el SNC dañado. En éstos, se incrementó significativamente el número de fibras nerviosas que volvieron a crecer, lo que abre una vía para el desarrollo de un método farmacéutico destinado a personas con parálisis por esta causa. Por Yaiza Martínez.

Una reprogramación química podría regenerar los nervios tras lesiones medulares

Investigadores del Imperial College de Londres y del Instituto Hertie de Alemania han identificado un mecanismo que podría hacer crecer de nuevo las fibras nerviosas dañadas en el sistema nervioso central (SNC)‎, formado por la médula y el cerebro, tras una lesión medular o un trauma cerebral.

El hallazgo sugiere que, algún día, se podrían reprogramar químicamente los nervios dañados para que se recuperasen tras este tipo de lesiones, informa el Imperial College London. En la actualidad, estos daños resultan irreparables y pueden ocasionar parálisis permanente y pérdida de la sensibilidad.

El trabajo del equipo ha aclarado en concreto el papel de una proteína conocida como factor asociado a P300/CBP (PCAF)‎, que resultaría esencial para que se produzcan una serie de eventos genéticos y químicos que permiten a los nervios regenerarse. La regeneración de las fibras nerviosas es una de las mayores esperanzas para aquéllos que sufren daños en el SNC.

Los científicos inyectaron PCAF en ratones con el sistema nervioso central dañado. Este tratamiento hizo que se incrementara significativamente el número de fibras nerviosas que volvieron a crecer en dicho sistema, lo que sugiere que sería posible controlar químicamente la regeneración nerviosa.

De ser así, el objetivo ultimo sería desarrollar un método farmacéutico destinado a hacer crecer los nervios, y a repararlos. Los investigadores piensan que la PCAF presenta un gran potencial en este sentido.

El siguiente paso que darán será comprobar en ratones que, además del crecimiento de los nervios, se da una recuperación del movimiento y de la funcionalidad tras esta estimulación química. Si este punto se logra, se pasará a la siguiente fase del estudio: el desarrollo de un medicamento para humanos y las consecuentes pruebas clínicas con personas.

Mecanismos epigenéticos clave

En el transcurso de la presente investigación, los científicos comenzaron tratando de comprender cómo los axones‎ del sistema nervioso periférico (SNP) – que es la parte del sistema nervioso formado por nervios y neuronas que residen o se extienden fuera del sistema nervioso central, hacia los miembros y órganos- vuelven a crecer cuando resultan dañados, algo que los axones del sistema nervioso central no hacen.

En general, los axones son las prolongaciones de las neuronas por las que circulan los impulsos nerviosos. Estas regiones neuronales son imprescindibles para hacer llegar las órdenes del cerebro a nuestras extremidades, por ejemplo.

Cuando se produce una lesión en el sistema nervioso periférico, aproximadamente el 30% de los nervios vuelven a crecer, por lo que a menudo se recuperan el movimiento y la funcionalidad iniciales.

Los científicos intentaron averiguar si era posible generar una respuesta de recuperación similar en el sistema nervioso central. Para ello, analizaron las diferencias entre la respuesta al daño entre ambos sistemas, en modelos de ratón y de células en cultivo.

Se compararon más concretamente las respuestas a daños en el SNP y en el SNC en un tipo de neuronas del ganglio de raíz dorsal o espinal, presentes en ambos sistemas. Descubrieron así que, en el caso del sistema nervioso periférico, había mecanismos epigenéticos en el núcleo de la capacidad de regeneración de los axones de estas neuronas.

Los mecanismos epigenéticos son procesos que, sin alterar nuestro ADN, provocan la activación o desactivación de genes en respuesta al entorno. Normalmente cobran la forma de reacciones químicas y se ha demostrado que controlan, por ejemplo, la influencia genética sobre enfermedades como el cáncer o la diabetes.

Sin embargo, esta es la primera demostración de la existencia de un mecanismo epigenético específico responsable de la regeneración nerviosa.

Más concretamente, los científicos constataron que, cuando los nervios del SNP están dañados, se activa un ‘programa epigenético’ que favorece que vuelvan a desarrollarse. Además, identificaron la secuencia de eventos químicos que conducían a la activación de dicho programa. En ellos, la proteína PCAF jugaba un papel clave. Por eso la inyectaron en ratones con el SNC dañado, con los resultados positivos ya explicados.

El lagarto canario y las proteínas

En mayo de 2013, investigadores de las Universidades de Las Palmas de Gran Canaria y La Laguna (Tenerife) descubrieron que el sistema nervioso central de un animal, el lagarto canario, que guarda a nivel celular muchas similitudes con los mamíferos, era capaz de regenerarse tras lesiones traumáticas o degenerativas.

Los científicos aventuraron entonces que la razón quizá radicase en que, a nivel genético, esta especie podría expresar un tipo de proteínas que no interpretan los inhibidores del recrecimiento nervioso en el SNC. En consecuencia, nada reprimiría el recrecimiento de los nervios del sistema nervioso central tras las lesiones.

Por tanto, en este caso, se estableció también un vínculo entre las proteínas y la potencial recuperación del SNC, aunque no se concretó qué proteínas podrían ser.

En 2012, asistimos a la publicación de un estudio sorprendente, en el que se demostró que el recrecimiento de los nervios en el sistema nervioso central de ratas con lesiones en la médula espinal (que forma parte del SNC) y parálisis severa fue posible gracias a la aplicación de estimulación electroquímica. Este logro fue realizado por científicos de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL), en Suiza.

Referencia bibliográfica:

R. Puttagunta et al. PCAF-dependent epigenetic changes promote axonal regeneration in the central nervous system. Nature Communications (2014). DOI: 10.1038/n-comms4527.

RedacciónT21

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