Cómo los nervios lesionados impiden su curación
Los investigadores han descubierto un efecto inesperado: podría abrir nuevas vías para el desarrollo de terapias tras un daño cerebral o medular
Los daños en las fibras nerviosas del sistema nervioso central -cerebro, médula espinal o nervio óptico- suelen provocar discapacidades graves y de por vida, como la paraplejia o la ceguera. Aunque conocemos varias razones por las que los nervios no se regeneran, su tratamiento aún no ha dado lugar a ningún éxito clínico significativo. Un equipo de investigación de la Ruhr-Universität Bochum (RUB) ha hecho un descubrimiento que podría explicar en parte el problema y abrir posibilidades para desarrollar nuevos enfoques terapéuticos: Los nervios liberan una proteína en el lugar de la lesión que atrae a las fibras nerviosas en crecimiento y las mantiene atrapadas allí. Esto impide que crezcan en la dirección correcta para salvar la lesión. El equipo de investigación dirigido por el profesor Dietmar Fischer informa en la revista Proceedings of the National Academy of Science (PNAS) del 25 Mayo 2021.
Las lesiones del sistema nervioso central no pueden curarse por diversas razones. Por lo tanto, quedan discapacidades de por vida.
© RUB, Kramer
Debe haber otra causa
Hasta ahora se conocían tres causas principales de la incapacidad de regeneración de los nervios lesionados del sistema nervioso central, o SNC: la activación insuficiente de un programa de regeneración en las células nerviosas lesionadas que estimula el crecimiento de las fibras, los llamados axones; la formación de una cicatriz en el lugar de la lesión que dificulta la penetración de las fibras nerviosas; y un efecto inhibidor de las moléculas del nervio sobre los axones que vuelven a crecer. "Aunque en las últimas décadas se han encontrado enfoques experimentales para abordar estos aspectos individuales por medios terapéuticos, incluso los enfoques combinatorios han mostrado sólo poco éxito", dice Fischer. "Así que debe haber otras causas aún desconocidas de por qué no se regeneran las fibras nerviosas en el SNC".
Utilizando el nervio óptico como modelo, su equipo ha demostrado ahora otra causa del fracaso regenerativo en el SNC, lo que supuso una sorpresa para los investigadores. El mecanismo subyacente no se basa en la inhibición del crecimiento de los axones, como en las causas identificadas anteriormente, sino en un efecto positivo de una proteína en el lugar de la lesión del nervio. Esta molécula es una llamada quimiocina conocida como CXCL12. "La proteína en realidad promueve el crecimiento de los axones y atrae a las fibras que se regeneran. Es, por tanto, quimioatractiva", explica Fischer. Sin embargo, esta quimioatracción resultó ser un problema importante tras una lesión nerviosa en animales vivos.
Fibras nerviosas atrapadas
Los científicos de Bochum demostraron que esta proteína se libera en el lugar de la lesión del nervio y, como resultado, mantiene los axones en la zona lesionada por el efecto quimioatractivo. Como resultado, algunas fibras que ya se habían regenerado a través del lugar de la lesión incluso cambiaron de dirección, creciendo de nuevo hacia el lugar de la lesión. Así, las fibras que volvían a crecer quedaban atrapadas debido a la atracción del CXCL12.
Los investigadores comprobaron este efecto cuando eliminaron específicamente el receptor para CXCL12, llamado CXCR4, en las células nerviosas de la retina, haciéndolas ciegas a esta proteína. "Sorprendentemente, esto condujo a un gran aumento del crecimiento de las fibras en los nervios ópticos lesionados, y los axones mostraron un crecimiento significativamente menor de vuelta al lugar de la lesión", señala Dietmar Fischer.
Un posible punto de partida para nuevos fármacos
Los investigadores investigaron entonces en qué lugar de la lesión se originaba el CXCL12. Descubrieron que alrededor del ocho por ciento de las células nerviosas de la retina producen esta proteína por sí mismas, la transportan a lo largo de sus fibras hasta el lugar de la lesión en el nervio óptico y la liberan allí desde los axones seccionados. "Todavía se desconoce por qué algunas de estas células nerviosas producen CXCL12 y otras el receptor", dice Fischer. "Todavía no entendemos el papel fisiológico de la proteína, pero podemos ver que es un importante inhibidor de la reparación neuronal".
En otros experimentos, los investigadores de Bochum demostraron que la eliminación de CXCL12 en las células nerviosas de la retina, de modo que ya no pudiera liberarse en el lugar de la lesión, mejoraba igualmente la regeneración axonal en el nervio óptico. "Estos nuevos hallazgos abren la oportunidad de desarrollar enfoques farmacológicos dirigidos a interrumpir la interacción de CXCL12 y su receptor en las fibras nerviosas, para liberarlas de su cautiverio en el lugar de la lesión", concluye Fischer. Su equipo del Departamento de Fisiología Celular está estudiando si enfoques similares pueden promover la regeneración de los axones en otras zonas del cerebro o la médula espinal lesionados.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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