lesiones de la médula espinal sin cicatrices
Curación de lesiones de la médula espinal sin cicatrices
12 de octubre de 2020
Los investigadores de HSCI encuentran que la reparación de la médula espinal se basa en células especializadas
Una lesión de la médula espinal se repara en el ratón recién nacido con la ayuda de un tipo de célula especializada, la microglía. Crédito: El laboratorio.
Después de la lesión de la médula espinal, el tejido cicatricial resultante evita que las células nerviosas se vuelvan a conectar y dificulta la recuperación. Un nuevo estudio realizado por investigadores de HSCI en el Boston Children’s Hospital ha demostrado una forma de minimizar la formación de cicatrices en ratones adultos después de una lesión de la médula espinal. La investigación, publicada en la revista Nature , ofrece información para nuevos enfoques de tratamiento.
Conclusiones clave
- El tejido cicatricial evita que los nervios se comuniquen entre sí.
- Las células de microglía en el sistema nervioso central ayudan a prevenir la formación de tejido cicatricial después de lesiones de la médula espinal en ratones recién nacidos.
- Las células de microglía recién nacidas trasplantadas redujeron drásticamente la formación de cicatrices en ratones adultos con lesión de la médula espinal, abriendo la puerta a nuevas posibilidades de tratamiento.
Los investigadores han descubierto que las células de microglía que se encuentran en el sistema nervioso central ayudan a prevenir las cicatrices durante la curación. (Imagen: Adobe Stock / Ilustración: Sebastian Stankiewicz, Boston Children’s)
En los mamíferos adultos, los axones no vuelven a crecer después de una lesión de la médula espinal. Además, muchos tipos de células dañinas se acumulan alrededor del sitio de la lesión, lo que interfiere aún más con la capacidad de los axones para reconectarse y transmitir señales entre las células nerviosas. En este estudio, el miembro principal de la facultad de HSCI, Zhigang He, adoptó un enfoque diferente al problema, estudiando la lesión de la médula espinal y las respuestas de reparación en ratones de 2 días de edad.
«Inesperadamente, encontramos que la lesión en estos cachorros jóvenes condujo a una curación sin cicatrices que permitió el crecimiento de axones a través del sitio de la lesión», dijo He.
Los investigadores identificaron que las células microgliales, un tipo de célula inmunitaria que se encuentra en el cerebro y la médula espinal y que eliminan las células nerviosas dañadas y las infecciones, tienen un papel protector esencial en la reparación de heridas sin cicatrices. Cuando estudiaron un tipo de ratón que no tenía un número normal de microglía, descubrieron que no se producía una curación sin cicatrices ni tampoco el recrecimiento del axón.
Los investigadores encontraron que la microglía tiene al menos dos funciones en la curación sin cicatrices. Primero, ayudan a reformar los puentes entre los extremos cortados del axón. En segundo lugar, la microglía de los ratones recién nacidos, pero no los ratones adultos, produce una serie de moléculas que interfieren con la acción de ciertas proteínas dañinas.
«Estos inhibidores de proteínas están involucrados en apisonar rápidamente la respuesta inflamatoria después de una lesión de la médula espinal», dijo He. «La microglía esencialmente orquestó la eliminación rápida de los desechos celulares dañinos después de una lesión y detuvo la inflamación».
A continuación, los investigadores probaron si los axones podrían regenerarse en ratones adultos con lesiones en la médula espinal. Descubrieron que el trasplante de microglía de ratones recién nacidos a ratones adultos con lesiones en la médula espinal mejoraba significativamente la curación y el crecimiento de los axones. También vieron resultados similares al trasplantar microglia adulta que fueron pretratadas con los útiles inhibidores de proteínas.
«Con estos resultados, estamos convencidos de que la microglía es un organizador principal para la curación de esta herida sin cicatrices», dijo He.
Los investigadores ahora están probando varios tipos de inhibidores de proteínas para ver cuál puede ser más efectivo para aumentar el potencial de curación sin cicatrices de las células microgliales. lesiones de la médula espinal sin cicatrices lesiones de la médula espinal sin cicatrices
Este descubrimiento también puede ayudar a comprender los tratamientos para la neurodegeneración en general, como la enfermedad de Alzheimer, la ELA y la enfermedad de Parkinson, afecciones en las que la microglía demasiado activa puede tener un impacto negativo.
“Uno de los actores clave en estas enfermedades es la microglía”, dijo He. Su laboratorio ahora está estudiando el papel que puede tener la microglía disfuncional en el daño nervioso destructivo que se observa en estas enfermedades. «Quizás podamos encontrar un gen que pueda convertir esas microglías crónicamente activas para tratar la neurodegeneración». lesiones de la médula espinal sin cicatrices
El tejido cicatricial previene la reconexión de las células nerviosas
Algunos animales, como los peces y los anfibios, curan fácilmente una lesión de la médula espinal sin desarrollar tejido cicatricial. En cambio, los axones de sus células nerviosas vuelven a crecer rápidamente, restableciendo las conexiones. Los axones son las fibras largas que se extienden desde una célula nerviosa para conectarse con las células nerviosas circundantes.
Sin embargo, esto no es cierto en los mamíferos adultos. Los axones no vuelven a crecer después de una lesión de la médula espinal. Además, muchos tipos de células dañinas se acumulan alrededor del sitio de la lesión, lo que interfiere aún más con la capacidad de los axones para reconectarse y transmitir señales entre las células nerviosas.
Las células especializadas limpian después de una lesión.
En este artículo, descubrió que las células de microglía, un tipo de célula inmunitaria que se encuentra en el cerebro y la médula espinal y que eliminan las células nerviosas dañadas y las infecciones, tienen un papel protector esencial en la reparación de heridas sin cicatrices.
Para obtener más información, el equipo de He estudió la lesión de la médula espinal y las respuestas de reparación en ratones de 2 días.
«Inesperadamente, encontramos que la lesión en estos cachorros jóvenes condujo a una curación sin cicatrices que permitió el crecimiento de axones a través del sitio de la lesión», dice He.
Cuando estudiaron un tipo de ratón que no tenía un número normal de microglia, descubrieron que esta curación sin cicatrices no se produjo ni el axón volvió a crecer.
«Esto significa que la microglía tiene un papel fundamental en la orquestación de la respuesta a la lesión», dice He.
Los inhibidores de proteínas forman parte de la respuesta de curación sin cicatrices
El equipo descubrió que la microglía tiene al menos dos funciones en la curación sin cicatrices. Primero, ayudan a reformar los puentes entre los extremos cortados del axón. En segundo lugar, las células de microglía de ratones recién nacidos, pero no de ratones adultos, producen una serie de moléculas que interfieren con la acción de ciertas proteínas dañinas.
«Estos inhibidores de proteínas están involucrados en apisonar rápidamente la respuesta inflamatoria después de una lesión de la médula espinal», dice He. «La microglía esencialmente orquestó la eliminación rápida de los desechos celulares dañinos después de una lesión y detuvo la inflamación».
En conjunto, los hallazgos apuntan a posibles estrategias para facilitar la curación sin cicatrices después de una lesión de la médula espinal «
Zhigang He
A continuación, el equipo probó si los axones podrían regenerarse en ratones adultos con lesiones en la médula espinal. En una serie de experimentos, encontraron que el trasplante de células de microglía adultas, pretratadas con inhibidores de proteínas, mejoró significativamente la curación y el recrecimiento de axones. Los resultados fueron similares cuando se trasplantaron microglías recién nacidas a ratones adultos con lesiones en la médula espinal.
“Con estos resultados, estamos convencidos de que la microglía es un organizador principal para la cicatrización de esta herida sin cicatrices”, dice He.
Un nuevo camino para los tratamientos de la médula espinal y las enfermedades neurodegenerativas
«Juntos, los hallazgos apuntan a estrategias potenciales para facilitar la curación sin cicatrices después de una lesión de la médula espinal», dice He.
El equipo ahora está probando varios tipos de inhibidores de proteínas para ver cuál puede ser más efectivo para aumentar el potencial de curación sin cicatrices de las células de microglía.
Este descubrimiento también puede ayudar a comprender los tratamientos para la neurodegeneración en general, como la enfermedad de Alzheimer, la ELA y la enfermedad de Parkinson.
“Uno de los actores clave en estas enfermedades es la microglía”, dice He. Su laboratorio ahora está estudiando el papel que puede tener la microglía disfuncional en el daño nervioso destructivo que se observa en estas enfermedades. «Quizás podamos encontrar un gen que pueda convertir esas microglías crónicamente activas para tratar la neurodegeneración».
Texto original: https://hsci.harvard.edu/news
Esta historia se publicó originalmente en el sitio web del Boston Children’s Hospital el 8 de octubre de 2020, con el título «La curación sin cicatrices después de una lesión de la médula espinal se basa en células especializadas».
Artículo fuente: Li, Y., He, X., Kawaguchi, R., et al. (2020). Reparación de la médula espinal sin cicatrices organizada por microglia en ratones recién nacidos . Naturaleza. DOI: 10.1038 / s41586-020-2795-6
Este estudio fue apoyado por los Institutos Nacionales de Salud, una donación de Ray W. Poppleton, el Dr. Miriam y Sheldon G. Adelson Medical Research y la Fundación Craig H. Neilsen.
Ver también: 2020 , Actualización de la investigación , Zhigang He , Programa de Enfermedades del Sistema Nervioso , Enfermedades del Sistema Nervioso