Consiguen que ratones con lesiones en la médula espinal vuelvan a caminar

Investigadores del Boston Children's Hospital (Estados Unidos) han conseguido restaurar la capacidad para caminar de ratones inválidos por una lesión en la médula espinal, gracias a una terapia con una pequeña molécula que reactiva las vías nerviosas dormidas.

De esta forma, el estudio, dirigido por el doctor Zhigang He y publicado en la revista 'Cell', ha logrado explicar por qué la mayoría de las personas con lesión en la médula espinal están paralizadas desde el lugar de la afección hacia la parte baja de su cuerpo, incluso cuando el cordón de la médula no está completamente cortado.

"Para este tipo bastante grave de lesión de la médula espinal, esta es la recuperación funcional más importante que conocemos. Hemos conseguido que el 80 por ciento de los ratones tratados con este compuesto recuperen su capacidad de andar", explica Zhigang He.

Muchos estudios en animales que buscan reparar el daño de la médula espinal se han enfocado en lograr que las fibras nerviosas, o axones, se regeneren, o que los nuevos axones broten de los sanos. Si bien se ha logrado la regeneración y el crecimiento de axones, el impacto en la recuperación de la función motora aún no ha sido posible. Algunos estudios han intentado usar neuromoduladores como medicamentos serotoninérgicas para simular los circuitos espinales, pero solo se han logrado movimientos transitorios e incontrolables de las extremidades.

He y sus colegas adoptaron otro enfoque, inspirado en el éxito de las estrategias basadas en la estimulación eléctrica epidural, el único tratamiento conocido que es efectivo en pacientes con lesión de la médula espinal. Este tratamiento aplica una corriente a la porción inferior de la médula. Combinado con el entrenamiento de rehabilitación, ha permitido a algunos pacientes recuperar el movimiento.

"La estimulación epidural parece afectar la excitabilidad de las neuronas. Sin embargo, en estos estudios, cuando apagas la estimulación, el efecto desaparece. Tratamos de idear un enfoque farmacológico para imitar la estimulación y comprender mejor cómo funciona", detalla He sobre los objetivos de su estudio.

Los investigadores seleccionaron un puñado de compuestos que ya se sabe que alteran la excitabilidad de las neuronas, y son capaces de cruzar la barrera hematoencefálica. Le dieron cada compuesto a ratones paralizados en grupos de 10 mediante inyección intraperitoneal. Todos los ratones tenían una lesión grave de la médula espinal, pero con algunos nervios intactos. Cada grupo (más un grupo de control que recibió placebo) se trató durante ocho a diez semanas.

DEVOLVIENDO LA CAPACIDAD DE CAMINAR

Un compuesto, llamado CLP290, tuvo el efecto más potente, permitiendo que los ratones paralizados recuperaran la capacidad de caminar después de cuatro a cinco semanas de tratamiento. Gracias a la electromiografía comprobaron que los dos principales grupos de músculos de la extremidad posterior estaban activos. Además, también observaron que la capacidad de andar de estos animales fue mejor que los del grupo de control hasta dos semanas después de suspender el tratamiento, mientras que los efectos secundarios fueron mínimos.

Se sabe que CLP290 activa una proteína llamada KCC2, que se encuentra en las membranas celulares y que transporta el cloruro de las neuronas. La nueva investigación muestra que las neuronas inhibidoras en la médula espinal lesionada son cruciales para la recuperación de la función motora. Después de una lesión de la médula espinal, estas neuronas producen mucha menos KCC2.

Como resultado, los científicos descubrieron que no pueden responder adecuadamente a las señales del cerebro. Incapaces de procesar señales inhibitorias, las neuronas inhibidoras responden solo a señales que las excitan. Dado que las señales de estas neuronas son inhibidoras, los comandos del cerebro que le dicen a las extremidades que se muevan no se transmiten.

Al restaurar la proteína KCC2, ya sea con CLP290 o con técnicas genéticas, las neuronas pueden recibir nuevamente señales inhibidoras del cerebro. Esto cambia el circuito haciéndolo más receptivo a respuestas del cerebro. Así, se reaniman los circuitos espinales inhabilitados por la lesión. "Demasiada excitación no es buena, y demasiada inhibición tampoco. Necesitas lograr un equilibrio", añade He.

Ahora, el equipo está investigando otros compuestos que actúan como agonistas de KCC2. Creen que tales fármacos, o tal vez la terapia génica para restaurar esta proteína, podrían combinarse con la estimulación epidural para maximizar las funciones del paciente después de una lesión de la médula espinal.

"Estamos muy entusiasmados con esta nueva dirección. Queremos probar este tipo de tratamiento en un modelo clínicamente más relevante de la lesión de la médula espinal y comprender mejor cómo funcionan los agonistas de KCC2", concluye He.