Científicos del Reino Unido y Suecia previamente desarrollaron una nueva técnica quirúrgica para reconectar neuronas sensoriales a la médula espinal después de sufrir lesiones traumáticas de la columna vertebral. Ahora, han adquirido una nueva visión sobre cómo funciona la técnica a nivel celular recreándola en ratas, con implicaciones para el diseño de nuevas terapias que permitirían tratar lesiones donde la médula espinal se rompe.
El cerebro y las neuronas (células nerviosas) en el resto de nuestro cuerpo están conectadas a la columna vertebral. Aquí, las neuronas motoras —que controlan el movimiento muscular— y las neuronas sensoriales —que transmiten información sensorial como el dolor, la temperatura y el tacto— se conectan con la médula espinal.
Justo donde las neuronas se conectan con la médula, las neuronas motoras se agrupan para formar una estructura llamada raíz motora, mientras que las neuronas sensoriales forman una raíz sensorial. En pacientes con lesiones traumáticas estas raíces pueden romperse, causando que áreas del cuerpo pierdan el control neural.
Los cirujanos pueden implantar raíces motoras en el área donde se produjo el rompimiento, y usualmente se reconectarán con éxito, pues las neuronas motoras pueden regenerarse fuera de la médula espinal y dentro de la raíz motora. Sin embargo, esto no aplicaba para la raíz sensorial al ser más problemática, y los cirujanos no habían podido reconectarla correctamente hasta hace poco. “Los médicos consideraban que este tipo de lesión de la médula espinal era imposible de reparar“, señaló Nicholas James, investigador del King’s College de Londres. “Estas lesiones de raíces desgarradas pueden causar discapacidad grave y un dolor insoportable“.
Por fortuna, Thomas Carlstedt, también del King’s College de Londres, recientemente ayudó a desarrollar una nueva técnica quirúrgica para reconectar la raíz sensorial. Se trata de cortar las células nerviosas sensoriales originales de la raíz e implantar la raíz restante directamente en una estructura más profunda de la médula espinal. Esta zona se denomina “cuerno dorsal”, y contiene neuronas sensoriales secundarias que normalmente no conectan directamente con las raíces sensoriales. Cuando el equipo probó la técnica en los pacientes, ciertos reflejos espinales regresaron, lo que indica que la neurona implantada se había integrado con la columna vertebral para formar un circuito neural funcional.
En un nuevo estudio publicado recientemente en la revista Frontiers in Neurology, James, Carlstedt y otros colaboradores se propusieron entender cómo la raíz sensorial implantada se estaba conectando con la médula espinal en el cuerno dorsal. Al descifrar el mecanismo, esperan desarrollar nuevos tratamientos para pacientes con otros tipos de lesiones de la columna vertebral.
Los científicos usaron un modelo de rata de lesión de la columna vertebral para estudiar el proceso a nivel celular. Durante la cirugía, produjeron una lesión espinal similar en las ratas y luego volvieron a unir la raíz sensorial usando la nueva técnica. A las 12-16 semanas después de la cirugía, los investigadores evaluaron la reparación espinal al pasar electricidad a lo largo de las neuronas para ver si formaban un circuito neural completo. Después, sacrificaron las ratas y analizaron el tejido neural bajo un microscopio.
Las pruebas eléctricas mostraron que el circuito neural estaba completo y que la raíz se había integrado con éxito a la médula espinal. Cuando examinaron el tejido, encontraron que pequeñas ramas neurales habían crecido a partir de estructuras llamadas dendritas (proyecciones ramificadas al final de las neuronas) en el cuerno dorsal. Dichas ramas delgadas se habían extendido hasta la raíz sensorial implantada para crear un circuito neuronal funcional.
Entonces, ¿qué nos enseña esto acerca de la reparación de la médula espinal? Los investigadores esperan que este tipo de crecimiento neural también pueda ser utilizado para reparar otros tipos de lesión de la médula espinal. “La estrategia de fomentar un nuevo crecimiento de las neuronas espinales podría potencialmente ser útil en otras lesiones del sistema nervioso“, indicó Carlstedt. Por ejemplo, los científicos podrían capitalizar este mecanismo al diseñar nuevas terapias para lesiones en las que se separa la médula espinal, implantando injertos que estimulen o faciliten este tipo de crecimiento nervioso.
Vía: EurekAlert! – American Association for the Advancement of Science
Imagen: NeoTeo
