¿Es posible reparar una lesión en la médula espinal?
¿Qué es una lesión en la médula espinal? La médula espinal se encuentra en la cavidad de los discos óseos que forman la columna vertebral y contiene células neuronales y axones que transmiten señales entre el cerebro y el resto del cuerpo. A pesar de que los huesos de la columna protegen los tejidos blandos de la médula espinal, en casos de traumatismos, como accidentes automovilísticos y lesiones deportivas, las vértebras se pueden romper o dislocar causando lesiones traumáticas en la médula espinal. La gravedad de la lesión y el segmento de la médula lesionada, determinarán las funciones del cuerpo afectadas. Una lesión completa de la médula espinal es la ausencia total de función sensitiva o motora por debajo del nivel de la lesión, e incluso podría significar uns parálisis completa. Estos efectos son causados por una pérdida de neuronas y axones, así como inflamación y daño de la envoltura de mielina que protege a los axones (desmielinización).
Tratamiento con células madre Un estudio publicado en el 2008, demostró claramente cuáles eran los beneficios de usar células madres mesenquimales (MSC) en el tratamiento de lesiones de médula espinal. En éste, los investigadores produjeron una lesión completa en la médula espinal de ratas y colocaron “pegamento” de fibrina que contenía MSC obtenidas de cordón umbilical humano. Las células madre migraron al sitio lesionado y secretaron proteínas que incentivaron la regeneración, calmaron la inflamación y modularon la respuesta inmune de tal manera que la médula espinal volvió a crecer. Después de incentivar el proceso natural de reparación, las MSC fueron encontradas entre las fibras regeneradas, mas no eran parte de la propia médula espinal. Esto indica que el poder regenerativo de las células madres no está las células en sí, sino, en lo que secretan. Así mismo, varios estudios con animales han demostrado los efectos terapéuticos de MSC en modelos preclínicos, con efectos significativos en motilidad, test sensoriales y funciones motoras. Además, ensayos clínicos con MSC obtenidos de médula ósea, han demostrado una mejora de 50 a 75% de pacientes tratados con estas células madre.
¿Cómo regenerar la médula espinal sin células madre? La respuesta a esta pregunta podría estar en estudiar los mecanismos detrás de los increíbles procesos de regeneración de las salamandras y peces, los cuales son más efectivos que en mamíferos, y nos podrían dar una pista de cómo incentivar la regeneración. El pez cebra ha surgido como un sistema modelo central para estudiar cómo ocurren los procesos de regeneración. Esto se debe a su habilidad de regenerar completamente una gran cantidad de tejidos, entre ellos la médula espinal, por completo y a la disponibilidad de herramientas de genética molecular. Dr. Poss y su equipo de la Universidad de Duke, publicaron en la revista Science el hallazgo de una proteína clave en la reparación de la médula espinal. Cuando la médula espinal de un pez cebra se regenera, se forma literalmente un puente. Las primeras células extienden proyecciones a una distancia equivalente a decenas de veces su propia longitud y se conectan a través del amplio abismo de la lesión. Las células nerviosas siguen. A las 8 semanas, el nuevo tejido nervioso ha llenado el espacio y los animales han revertido por completo su parálisis severa.
Para entender qué moléculas podrían ser las responsables de este extraordinario proceso, los científicos realizaron una búsqueda de todos los genes cuya actividad cambió abruptamente después de la lesión de la médula espinal. De las docenas de proteínas que fueron fuertemente activadas por la lesión, una llamó la atención, CTFG, una proteína producida por las células de soporte, o glías, que formaron el puente después de la lesión. De hecho, cuando eliminaron genéticamente esta proteína, los peces no pudieron regenerar su médula espinal. La proteína CTGF humana es 90% similar en su estructura de aminoácidos a la de la CTFG humana. Cuando agregaron CTGF humana a los peces en el sitio de la lesión, los peces incrementaron su recuperación. Llevar este estudio a ratones podría revelar porqué los peces cebra pueden regenerar su médula espinal, mientras que los mamíferos, no. Sin embargo, Dr. Poss no cree que CTFG sea la respuesta completa de la regeneración, ya que, en mamíferos, este proceso es más complejo. El grupo planea hacer un seguimiento de las otras proteínas encontradas, las cuales podrían proveer más pistas de los secretos de los procesos de regeneración del pez cebra. En conclusión, la reparación de una lesión completa de médula espinal tiene un futuro prometedor gracias a científicos que están investigando los efectos de células madres en la regeneración, así como descubriendo las vías de la completa regeneración de peces y anfibios para, eventualmente, replicarlas en el cuerpo humano. Referencias - Yang CC, Shih YH, Ko MH, Hsu SY, Cheng H, Fu YS. Transplantation of human umbilical mesenchymal stem cells from Wharton's jelly after complete transection of the rat spinal cord. PloS one. 2008; 3:e3336. - Li J1, Lepski G. Cell transplantation for spinal cord injury: a systematic review. Biomed Res Int. 2013; 2013:786475. - Mendonca M. V. P., Larocca T. F., Souza B. S. D., Villarreal C. F., Silva L. F. M., Matos A. C., et al. . (2014). Safety and neurological assessments after autologous transplantation of bone marrow mesenchymal stem cells in subjects with chronic spinal cord injury. Stem Cell Res. Ther. 5:126. - Jiang PC, Xiong WP, Wang G, Ma C, Yao WQ, Kendell SF, Mehling BM, Yuan XH, Wu DC. A clinical trial report of autologous bone marrow-derived mesenchymal stem cell transplantation in patients with spinal cord injury. Exp Ther Med. 2013 Jul;6(1):140-146. - Mayssa H. Mokalled, Chinmoy Patra, Amy L. Dickson, Toyokazu Endo, Didier Y. R. Stainier, Kenneth D. Poss. Injury-induced ctgfa directs glial bridging and spinal cord regeneration in zebrafish. Science, November 4, 2016.