Consiguen reparar graves lesiones de médula espinal en ratones

Científicos americanos logran recuperar la movilidad en roedores mediante una única inyección de péptidos sintéticos ‘danzantes’.

Un equipo de investigación americano, pertenecientes a la Universidad de Northwestern (Illinois) ha desarrollado una terapia que permite reparar y recuperar tejidos dañados de roedores, que rodean la médula espinal y en plazo de cuatro semanas los ratones pudieron caminar nuevamente.

“Las moléculas utilizadas son péptidos sintéticos que incluyen una señal biológica para activar la reparación y regeneración de los tejidos dañados en la médula espinal” Indica Samuel I. Stupp, líder del trabajo.

El desarrollo realizado por parte de los investigadores ha supuesto inyectar multitud de filamentos a nanoescala. Estos filamentos contienen cientos de miles de péptidos unidos entre sí. Inicialmente los filamentos se disuelven en agua al ser inyectados, pero al entrar en contacto con los tejidos vivos de la médula, se forma una matriz similar a la matriz natural que rodea a todas las células. 

Lo importante de esta terapia es que se sabe que cuando se mueven las moléculas que forman los filamentos portadores de las señales de regeneración y reparación, estas células son mucho más efectivas para la regeneración. 

Por todo ello, lo más novedoso del desarrollo llevado a cabo por el equipo de investigación es que se ha podido controlar el movimiento de todas estas moléculas dentro de las nanofibras. El movimiento sirve para conectarse de manera mucho más eficaz con los receptores 

Evidentemente el objetivo final es poder aplicar la terapia a pacientes humanos con lesiones medulares provocadas por accidentes de tráfico, lesiones ocasionadas en el deporte y otro tipo de incidentes cuyo daño es irreversible.

Con la terapia utilizada se envían señales a las neuronas de la médula espinal dañada, para ordenar su regeneración, construir nuevos vasos sanguíneos y formar mielina, la sustancia que rodea a las neuronas y permite enviar señales bidireccionales entre el cerebro y el resto del cuerpo, lo que nos permite activar la sensibilidad y el movimiento. 

Posteriormente, una vez regeneradas las neuronas dañadas todo el material inyectado se biodegrada en nutrientes para las células y en unas 12 semanas desaparecen del organismo y no produce efectos secundarios. 

ENSAYOS EN HUMANOS

En 2022 está previsto gestionar la solicitud a la FDA de Estados Unidos para poder recoger los requisitos que permitan comenzar los ensayos en humanos. 

Como primera investigadora firmante del estudio, aparece la española Zaida Álvarez Pinto, que ha vuelto a España después de estar siete años en esta Universidad americana. 

Además, según se subraya en el estudio, esta terapia podría adaptarse a otro tipo de regeneración de tejidos, como pueden ser los del cerebro afectado por accidentes cerebrovasculares y enfermedades neurodegenerativas, como el párkinson y el alzhéimer

La noticia ha sido extraída de la agencia SINC,  la imagen de aquí y el vídeo de aquí

 Este artículo esta relacionado con los contenidos de segundo de bachillerato.

La solución a una lesión medular reside en tu piel.

En los últimos años, ya se habían hecho avances respecto a las células madre pluripotentes inducidas (iPS), en distintas especialidades de la Medicina. Pero a pesar de que estas células puedan ser usadas para crear órganos y tejidos sanos, y reemplazar los dañados, no se había averiguado la manera de hacerlo en una lesión medular sin un tratamiento inmunosupresor muy agresivo.

Finalmente, la Facultad de Medicina de la Universidad de California en San Diego, dio con la solución. En la investigación que realizaron, usaron cerdos, puesto que tienen una médula espinal y un sistema nervoso de características similares a las de los humanos. Los investigadores cogieron células de la piel de los cerdos, y las reprogramaron en (iPS), para acabar transformándolas en células progenitoras neuronales (NPC). Estas células acabaron implantadas en la médula espinal de un cerdo singénico, sin lesión medular. Siete meses después, y sin necesidad de ningún tratamiento inmunosupresor, las neuronas injertadas funcionaban con normalidad.

Se repitió el mismo estudió, pero esta vez utilizaron cerdos alogénicos. Y en este caso tuvieron que utilizar tratamiento inmunosupresor durante cuatro semanas para que el resultado fuese el mismo.

La Facultad ya ha demostrado que de la misma forman que actúan las NPC en un organismo porcino, lo harían en una rata. Es evidente, que lo que pretende el estudio es poder tratar en un futuro las lesiones medulares y los problemas nerviosos. Y aunque por ahora no se haya conseguido suprimir el tratamiento inmunosupresor en injertos alogénicos, con este descubrimiento estamos cada vez más cerca de hacerlo.

La noticia fue publicada el 10 de mayo de 2018, podéis acceder clicando aquí.

La foto ha sido extraída de aquí.

La enzima quinasa podría reparar lesiones medulares

Imagen de Investigación y Ciencia

Las celulas del sistema nervioso central no son las más famosas, pero los astrocitos desempeñan un ran papel en estetejido. Estos responden a todas las formas de daño y enfermedad del SNC con una variedad de cambios potenciales en la expresión génica, la estructura celular y la función. Esta función es llamada astroglisis, que aparece activamente en el ictus y enfermedades neurodegenerativas.


En cuanto a  las lesiones medulares, las células astrogliales promueven la formación de una «cicatriz» compuesta por varios tipos celulares. Aunque los mecanismos que regulan la aparición de esta señal son poco conocidos. Ahora, gracias a unos investigadores de la Universidad del Suroeste de Texas, han demostrado que la sobreexpresión de un gen implicado en la regulación de la astrogliosis podría favorecer la cicatrización neural.

El estudio se realizó con ratones, reveló que los niveles de la enzima quinasa de la cremallera de leucina aumentaron tras la disección de una parte de la médula espinal. Y además la expresión del gen se observó en astrocitos. Esto afirma que la enzima podría participar en la respuesta de estas células ante una lesión.

La inhibición de la enzima confirmó dicha hipótesis, pues en su ausencia la astrogliosis disminuyó. En consecuencia, el tamaño de la herida incrementó un 50 por ciento. En cambio, la sobreexpresión de la enzima incrementó la reacción de los astrocitos y resultó en la casi completa cicatrización de la superficie seccionada. El efecto de la molécula sobre la activación de las células astrogliales se observó incluso en animales no lesionados.

Para resumir, la enzima podría funcionar como un sensor en el tejido nervioso ante el daño, capaz de crear una respuesta y cicatriza. También hay que decir que algunos ratones seguían muriendo, con lo que todavía queda mucho por investigar.

Para acceder a la notícia completa la cual es de la revista Investigación y Ciencia, pinche aquí.

Monos paralizados vuelven a caminar con una interfaz que conecta cerebro y médula

Después de muchos años de estudio se ha logrado que monos paralizados puedan volver a caminar gracias a un implante cerebral inalámbrico.
Las investigaciones las ha estado llevando a cabo el neurocientífico Grégoire Courtine. Los primeros años se trabajó con ratas pero después empezaron a investigar con primates.

Al principio debían entender cómo se envían las señales eléctricas que activan los músculos de las piernas desde el cerebro y, por tanto, también cómo éstas señales pasan por la médula espinal antes de ser conducidas a los músculos de las extremidades inferiores. Estas investigaciones las realizaban con monos con la médula en buen estado.

A continuación recreaban estas señales en los primates con la médula espinal dañada: al implantar una guía de electrodos en el cerebro, que comunica con la parte dañada de la médula espinal, las señales pueden ser descodificadas por un dispositivo y, por consiguiente, éste enviar los impulsos eléctricos correspondientes para estimular puntos concretos en la médula y así lograr la activación de los músculos de las piernas.
El movimiento era imperfecto pero sí que podían sostener su propio peso. Ahora están trabajando para perfeccionarlos y sobretodo para conseguir que mantengan el equilibrio.

Ha sido un gran avance el descubrir como un animal con una lesión medular pueda mover ambas piernas sin necesidad de cables. Además los científicos suponen que esta solución debería funcionar tanto en lesiones leves como en graves.
Otro dato de vital importancia es que los monos no necesitaron la fisioterapia ni cualquier tipo de entrenamiento para volver a andar.

Realizar lo mismo con los humanos supondrá muchas horas más de investigación debido a que, por ejemplo, la coordinación humana es controlada por un grupo de neuronas diferentes a las de los monos por lo que en los experimentos no se pudo investigar.
Además para lograr la locomoción en personas se necesitaría una interfaz que conectara el cerebro a un ordenador, las estimulaciones eléctricas para producir el movimiento y una estructura que ayude a soportar el peso.
Por tanto gracias a este estudio muchas puertas se abren para el tratamiento bioelectrónico que ayudará a muchos pacientes con parálisis.


Esta noticia ha sido publicada por Agencia Sinc.
Aquí podéis ver los resultados de las investigaciones.

Monos con lesión medular son capaces de volver a caminar

Gracias a un sensor introducido en el cerebro que capta la orden y una interfaz inalámbrica que la decodifica y la envía a un dispositivo colocado en la médula espinal que activa las neuronas del movimiento de las patas unos monos han sido capaces de volver a caminar. todo esto a tiempo real y sin cables.

Gregoire Courtine un investigador que ha liderado el estudio avisa que aun faltan bastantes años para que pueda probarse en personas. Pero que por ahora han desarrollado un sistema inalámbrico que funciona a tiempo real y sin cables mediante la averiguación de las señales cerebrales que regulan los movimientos de flexión y extensión de la pierna con un algoritmo matemático.

Este logro ha sido posible después de muchos años experimentando con ratas. En la primera fase los investigadores cartografiaron la forma como las señales eléctricas se envían desde el cerebro a los músculos de las piernas en monos sanos. También localizaron los puntos de la médula espinal donde las señales eléctricas del cerebro llegan antes de ser transmitidas a los músculos de las piernas. Luego recrearon esas señales en monos con una lesión en la médula espinal. los microelectrodos implantados en el cerebro de los monos paralizados recogen y decodifican los impulsos que antes se habían asociado con el movimiento de las piernas. Finalmente las señales se envían a un dispositivo que genera pulsos eléctricos en la zona de la médula espinal, lo que provoca el movimiento de los músculos y de las patas de los monos.

En mi opinión, pienso que es un gran avance para llegar al método final que pueda funcionar con personas ya que los monos guardan un gran parecido a los humanos. Es un buen descubrimiento que serviría para mucho y estoy deseando que se empiece a emplear con personas. todo esto debe ser posible por la interfaz cerebro-médula

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Mejora de la movilidad en lesiones medulares gracias a una proteína

Las lesiones medulares producen graves discapacidades funcionales, por ejemplo pueden inducir paraplejia o tetraplejia. Esto se debe a la degeneración de las vías espinales encargada de transmitir las señales nerviosas desde el cerebro a las diferentes partes del organismo, y viceversa. Esto provoca la pérdida de movilidad y de sensibilidad por debajo de la lesión.

Lesión medular: https://www.secot.es/visor/caso.php?id=294&Anual=2012

Estudios han demostrado que la respuesta inflamatoria que se desarrolla después de la lesión contribuye a la degeneración de estas vías espinales, incrementando por tanto, los déficits funcionales generados por la lesión.  No obstante, los fármacos antiinflamatorios no son eficaces en estas situaciones.

Un reciente estudio publicado en la revista PNAS, muestra que la interleucina-37, un tipo de proteína que actúa fundamentalmente como regulador de las respuestas inmunitaria e inflamatoria, promueve la recuperación locomotora en lesiones agudas de la médula espinal.

Aunque esta proteína ya fue identificada años atrás, el estudio de su función ha sido dificultoso, dado que la IL-37 no se sintetiza en ratones. Por lo que para estudiar su función el equipo de investigadores ha utilizado un ratón modificado genéticamente que produce la forma humana de la IL-37.  Como resultado se ha comprobado que si la proteína es administrada inmediatamente después de la lesión, los ratones recuperan cierto grado de movilidad

Este trabajo supone un gran hallazgo, ya sea para posibles tratamientos de lesiones medulares agudas, que en la actualidad no tienen ningún tratamiento efectivo de uso clínico o bien para tratar enfermedades neurodegenerativas, ya que el transcurso de estas patologías, está relacionado con la respuesta inflamatoria.
Por lo que en definitiva esta proteína supone un gran paso en el tratamiento de estas enfermedades, y es necesario seguir investigando en todas las posibilidades que ofrece dicha proteína
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IMPRESIONANTE : Un simple pez cebra inspira terapias para tratar lesiones medulares

Antón Barreiro, investigador del departamento de Biología Celular de la Universidad de Santiago de Compostela (USC), junto con el doctor Becker de la Universidad de Edimburgo, trabaja en el estudio de la impresionante capacidad de regeneración espontánea que muestran los peces cebra tras una lesión medular. En concreto, han demostrado el papel fundamental que desempeña la serotonina en ese proceso y que puede llevar al diseño de nuevos fármacos para su uso en pacientes.

A diferencia de los humanos y del resto de mamíferos, el pez cebra adulto es capaz de recuperar la posibilidad de nadar naturalmente en pocas semanas después de sufrir una lesión medular completa, algo que en el caso de los humanos es imposible, ja que, provoca la pérdida irreversible de la función locomotora y sensorial por debajo del lugar de la lesión.

Los investigadores han demostrado recientemente –en un estudio que acaba de ser publicado en la revista Cell Reports– que la serotonina, conocida por su papel como neurotransmisor en el sistema nervioso, promueve tanto el desarrollo embrionario de motoneuronas espinales como la regeneración de estas tras una lesión medular en adultos de pez cebra.

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