¿Volver a caminar?

Domingo 29 de agosto del 2021

Escribe: Miguel Faigón

Publicada originalmente el 22 de abril del 2021 en conicet.gov.ar

De acuerdo con la Organización Mundial de la Salud, las lesiones medulares o de medula espinal, pueden generar pérdida parcial o completa de la sensibilidad o del control motor en brazos o piernas e incluso en todo el cuerpo y, en los casos más graves, afectar a los sistemas de regulación del intestino, la vejiga, la respiración, el ritmo cardíaco y la tensión arterial. Aunque no existen estimaciones fiables de su prevalencia mundial, se calcula que, en todo el mundo, entre unas 250 mil y 500 mil personas sufren lesiones medulares anualmente. Aunque más del 90 por ciento de los casos tienen origen traumático (como, por ejemplo, accidentes de tránsito), un porcentaje minoritario son de etiología tumoral.

Segmento de la médula espinal donde se observan a las neuronas rodeadas de axones (rojos) y vesículas pre sinápticas (puntos verdes). Foto: gentileza investigador.

En los casos en los que la lesión de la médula espinal es completa, se produce una desconexión total entre las neuronas y sus objetivos por debajo y por encima del sitio de la lesión, que tiene como consecuencia una perdida grave del control voluntario del cuerpo. Esto se debe a que, como producto de la lesión, se cortan los axones (prolongaciones neuronales cuya función es conducir el impulso nervioso) que trasmiten información desde el sistema nervioso central hacia los músculos. Lo que agrava la situación es que el recrecimiento espontáneo de los axones seccionados fracasa, por lo que no se produce la necesitada reconexión neuronal.

Hasta ahora, en casos como el descripto, producto, por ejemplo, de lesiones torácicas, el único tratamiento que ha demostrado promover cierto grado de recuperación locomotora es la fisioterapia. Pero su éxito depende en gran medida del tipo de lesión y del nivel de conservación del tejido neural en la médula espinal. Por este motivo, resulta fundamental desarrollar terapias que permitan promover el recrecimiento axonal y, consiguientemente, la reconexión neuronal, con el objetivo final de poder recuperar la locomoción en aquellas personas que la han perdido como consecuencia de una lesión medular.

En este sentido, un trabajo reciente de Ramiro Quintá, investigador adjunto del CONICET en el Laboratorio de Medicina Experimental “Dr. Jorge Toblli” del Hospital Alemán, plantea, a partir de un modelo animal, una aproximación terapéutica experimental para restablecer la función motora tras una lesión completa de medula espinal. El estudio fue publicado en Jorunal of Neurotrauma, la revista de la National Neurotrauma Society de los Estados Unidos y la International Neurotrauma Society.

Ramiro Quintá. Foto: gentileza investigador.

“Lo que hice fue probar qué ocurre si a una rata parapléjica con un seccionamiento completo de la medula espinal a nivel torácico le administramos exógenamente una proteína llamada Netrina-1 en el epicentro de la lesión, y lo que observé es que el animal recupera su activad locomotora voluntaria tras regenerar sus axones a través de la lesión y restablecer las conexiones neuronales por encima y por debajo de la misma”, afirma Quintá.

En la etapa embrionaria, Netrina-1 es la molécula responsable de guiar el crecimiento del llamado tracto corticoespinal durante el desarrollo del sistema nervioso central, es decir, de conducir la correcta conexión de los axones que gobiernan el movimiento normal voluntario. “Esto permite que, durante la niñez y la adultez, una persona pueda realizar cualquier actividad locomotora fina y precisa. En personas que tienen mutado el gen que codifica para la proteína Netrina-1, falla la correcta extensión del cableado neuronal y se genera una patología conocida como ‘movimientos anormales en espejo´”, explica el investigador.

El importante rol que cumple Netrina-1, durante el desarrollo del sistema nervioso central, fue lo que llevó a Quinta preguntarse si al administrar esta molécula, en gran cantidad y de manera exógena, luego de una lesión espinal, volverían a crecer los axones que gobiernan el movimiento voluntario y se restituiría la actividad locomotora. Al menos en ratas, la hipótesis planteada por el investigador del CONICET fue probada con éxito.

El líder del avance, el doctor Ramiro Quintá, del Instituto de Química y Fisicoquímica Biológicas, dependiente de la UBA y del CONICET.

Al usar una técnica avanzada de microscopia, en conjunción con técnicas de microcirugía, Quintá pudo obtener imágenes tridimensionales de los fenómenos de reconexión que ocurrieron luego de la lesión espinal completa y administración de Netrina-1.

Para poder confirmar que el modelo animal recupera su actividad locomotora como producto de una regeneración axonal sitio-específica, es decir, a través de la zona lesionada, Quinta realizó un segundo ensayo. Consistió en tomar una rata que había recuperado el movimiento voluntario tras la administración de Netrina-1 y sobre ella se repitió el experimento.

“Si en este nuevo caso el animal no pierde su actividad locomotora, significa que, en realidad, dicha actividad es un reflejo. Pero si vuelve a perderse la movilidad, quiere decir que se cortaron nuevamente los axones regenerados. Como resultado, ocurre lo segundo, lo que demuestra que la recuperación de la locomoción -tras la administración de Netrina-1- se debe a que hubo una regeneración sitio-específica de los axones y un restablecimiento de la re-conexión neuronal”, asegura Quintá.

En su conjunto, esta información prueba que la recuperación significativa del movimiento locomotor voluntario, observado solo en ratas tratadas con Netrina-1, se debió a una regeneración-reconexión y preservación neuronal a nivel central y periférico.

En verde se muestran los axones regenerados por efecto de la inyección de la proteína netrina-1 en los modelos animales de investigación, en rojo aparecen los astrocitos (células de soporte trófico y metabólico) y en azul los núcleos celulares. (Imagen: CONICET / Agencia CyTA-Leloir)

Finalmente, el investigador destaca que si bien el objetivo de máxima de su investigación es generar un tratamiento que pueda ser aplicado en humanos, aún falta atravesar muchos estadios para que eso sea posible. “Es importante recalcar que, si bien esta terapia experimental fue probada con éxito, por ahora solo fue aplicada en modelos animales. El próximo paso sería poder realizar las pruebas de toxicidad también en animales”, concluye el investigador.

Referencia bibliográfica

Quintá, H. R. (2021). Intraspinal Administration of Netrin-1 Promotes Locomotor Recovery after Complete Spinal Cord Transection. Journal of Neurotrauma.https://doi.org/10.1089/neu.2020.7571

El título y algunas de las imágenes que ilustran la nota son edición de Redacción Hamartia