La parálisis resultante de una lesión de la médula espinal casi siempre significaba una condición de por vida. Ahora, los investigadores de la Universidad Northwestern creen que la afección, al menos en algunos casos, puede prevenirse.
Informar en la revista revisada por pares Ciencias, los científicos escriben que después de una inyección de una terapia inyectable de “moléculas danzantes”, se repararon los tejidos dañados de ratones que habían sufrido una lesión grave en la médula espinal, revirtiendo la parálisis en un mes.
La terapia no se ha probado en humanos, pero una prueba in vitro de células humanas en placas de Petri mostró que las células respondían a la terapia, lo que brinda la esperanza de que algún día los humanos también se beneficien del tratamiento.
El cerebro, la médula espinal y el sistema nervioso central no tienen la capacidad de repararse a sí mismos después de una lesión y, como tal, la lesión de la médula espinal es la principal causa de parálisis en los EE. UU., Encontró un 2016 estudio realizado por los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades. En los EE. UU., Casi 300,000 personas viven con una lesión relacionada y menos del 3% de las que han experimentado una lesión completa recuperará las funciones físicas básicas, señala el Centro Nacional de Estadísticas de Lesiones de la Médula Espinal.
Actualmente, no existen terapias que permitan desencadenar la regeneración de la médula espinal, explicó el autor del estudio Samuel Stupp, un experto en medicina regenerativa, en un comunicado de prensa. Esto se debe en gran parte a la biología básica. Axones, que ayudan a transmitir y permitir la comunicación en todo el cuerpo, no pueden regenerarse en el sistema nervioso central de los adultos, lo que los hace incapaces de repararse a sí mismos en casos extremos. Después de una lesión traumática, es difícil prevenir o evitar la parálisis permanente.
Ahí es donde entra la ciencia.
“La lesión de la médula espinal causa parálisis porque daña o corta los axones, las largas colas de las neuronas del cordón que sirven como ‘cables eléctricos’ que transmiten señales eléctricas en ambas direcciones entre el cerebro y el resto del cuerpo. El daño a los axones interfiere con nuestra capacidad de sentir y mover ”, dijo Stupp a Snopes. “Nuestra terapia envía señales a las neuronas dañadas o cortadas para que inicien la regeneración de los axones, restaurando así las señales eléctricas críticas”.
La terapia en juego es lo que se conoce como polímero, un gel líquido especializado formado por cadenas naturales o artificiales de moléculas unidas entre sí.
Como parte de su estudio, los investigadores inyectaron a ratones recientemente paralizados con un solo pinchazo de un polímero especializado conocido como “polímero supramolecular” en los tejidos alrededor de la médula espinal. Una vez inyectado, el polímero se gelifica en una “red compleja de nanofibras” que imitan la matriz extracelular (MEC) de la médula espinal, un componente vital de todos los tejidos. Stupp describió este polímero en particular como una “‘malla’ tridimensional de fibrillas a nanoescala que se asemeja a lo que rodea a las células en la mayoría de los tejidos, incluidas las neuronas de la médula espinal”.
El polímero supramolecular imita las proteínas naturales que serían necesarias en el cuerpo para provocar tales reparaciones y enviar “señales bioactivas” de comunicación que provocan que las células reparen y regeneren áreas que rodean la médula espinal. Primero, las moléculas del polímero se conectan a los receptores donde desencadenan dos señales críticas para la reparación de la médula espinal: la regeneración de axones y el recrecimiento de los vasos sanguíneos.
“Los receptores en las neuronas y otras células se mueven constantemente”, dijo Stupp. “La innovación clave en nuestra investigación, que nunca se había hecho antes, es controlar el movimiento colectivo de más de 100.000 moléculas dentro de nuestras nanofibras. Al hacer que las moléculas se muevan, ‘bailen’ o incluso salten temporalmente de estas estructuras, conocidas como polímeros supramoleculares, pueden conectarse más eficazmente con los receptores ”.
Su investigación no solo reveló que los axones podían regenerarse por sí mismos, sino que también encontraron que el tejido cicatricial, que puede crear una barrera física para la regeneración y reparación, estaba disminuido. Se demostró que una capa aislante de axones que ayuda a transmitir señales eléctricas, la mielina, se reforma mientras se forman los vasos sanguíneos para entregar nutrientes al sitio de la lesión.
En cuatro semanas, el micrófono pudo volver a caminar.
Pero cualquier prueba en humanos aún está muy lejos y no está claro si se traducirán los mismos resultados. Los científicos también emplearon la terapia en pruebas in vitro en células humanas en placas de Petri y encontraron que la actividad celular se volvió más activa, lo que sugiere que las células humanas al menos respondieron. En el cuerpo humano, las células y los receptores están en constante movimiento y cuando se mueven más rápidamente, la teoría es que entrarán en contacto con más receptores.
“Si las moléculas son lentas y no tan ‘sociales’, es posible que nunca entren en contacto con las células”, explicó Stupp.
Si funciona en humanos, la teoría sigue que la terapia podría aplicarse a personas que recientemente experimentaron un trauma importante para prevenir la parálisis. Pero se desconoce hasta qué punto la terapia podría curar lesiones existentes o de largo plazo. Stupp dice que puede ser posible usar una terapia similar en pacientes que ya están paralizados, sin embargo, tal trabajo requerirá más investigación para formular la terapia en una forma diferente, un objetivo en el que su equipo está trabajando actualmente.
“Los polímeros supramoleculares son un nuevo y emocionante campo emergente en el área de materiales que tienen propiedades muy diferentes a las de los polímeros convencionales. La diferencia es que en los polímeros convencionales (plásticos, por ejemplo) las miles o más unidades estructurales que componen estas moléculas (macromoléculas) están unidas por enlaces muy fuertes que son difíciles de romper ”, dijo Stupp a Snopes.
“En los polímeros supramoleculares, las unidades estructurales están unidas por fuerzas más débiles para que puedan ser más dinámicas. Así es como activamos el ‘baile’ de las moléculas, lo que significa que las moléculas (con señales biológicas en este caso) se mueven mucho colectivamente y descubrimos por primera vez que este movimiento es fundamental para la señalización eficaz de los receptores “.
Ese, dijo, es el avance científico que ahora se describe.
Stupp le dijo a Snopes que su equipo planea acercarse a la Administración de Drogas y Alimentos de EE. UU. En 2022 para avanzar con la aprobación de un ensayo clínico en humanos.
Fuentes
Armour, Brian S. y col. “Prevalencia y causas de la parálisis — Estados Unidos, 2013”. Revista Estadounidense de Salud Pública, vol. 106, no. 10, octubre de 2016, págs. 1855–57. DOI.org (Crossref), https://doi.org/10.2105/AJPH.2016.303270.
Axones: la transmisión por cable de las neuronas. 25 de julio de 2017, https://qbi.uq.edu.au/brain/brain-anatomy/axons-cable-transmission-neurons.
