Investigadores logran crear las neuronas responsables de la transmisión de señales en la médula espinal y de controlar el movimiento a partir de células madre.
Científicos de los Institutos Gladstone en San Francisco (EE.UU.), han ‘creado’ un tipo especial de neuronas a partir de células madre humanas que podrían potencialmente reparar las lesiones de la médula espinal. Estas células, denominadas ‘interneuronas V2a’, transmiten señales en la médula espinal para ayudar a controlar el movimiento, y cuando los investigadores las trasplantaron en las médulas espinales de modelos animales –ratones–, germinaron y se integraron con las células ya existentes.
Como explica Todd McDevitt, director de esta investigación publicada en la revista «Proceedings of the National Academy of Sciences», «las interneuronas pueden reorientarse después de lesiones de la médula espinal, lo que las convierte en un prometedor objetivo terapéutico. Nuestro objetivo es volver a conectar los circuitos dañados mediante la sustitución de interneuronas dañadas para crear nuevos caminos para la transmisión de señales en el área de la lesión».
Las interneuronas V2a transmiten señales del cerebro a la médula espinal, donde finalmente se conectan con las neuronas motoras que se proyectan hacia los brazos y las piernas. Las interneuronas cubren largas distancias y se proyectan hacia arriba y hacia abajo de la médula espinal para iniciar y coordinar el movimiento muscular, así como la respiración. El daño sobre las interneuronas V2a puede interrumpir las conexiones entre el cerebro y las extremidades, lo que contribuye a la parálisis consecuente con las lesiones de la médula espinal.
A día de hoy se están desarrollando ensayos clínicos en los que se están evaluando distintas terapias de reemplazo para tratar las lesiones de la médula espinal. La mayoría de estos ensayos implican células progenitoras neurales derivadas de células madre, que pueden convertirse en varios tipos diferentes de células del cerebro o de la médula espinal, y oligodendrocitos, que crean las vainas de mielina que aíslan y protegen las células nerviosas. Sin embargo, estos enfoques no pueden producir de manera fiable los tipos específicos de neuronas adultas de la médula espinal, como las interneuronas V2a, que transmiten a largas distancias y reconstruyen la propia médula.
En el nuevo estudio, los autores han sido capaces de producir, por primera vez, interneuronas V2a de células madre humanas. Y para ello, diseñaron un cóctel de sustancias químicas que promovieron el desarrollo de células madre en células progenitoras de la médula espinal y, posteriormente, en interneuronas V2a. Además, y una vez ajustada la ‘receta’ del cóctel, los científicos fueron capaces de crear grandes cantidades de interneuronas V2a a partir de las células madre.
Como indica Jessica Butts, co-autora de la investigación, «nuestro reto principal fue encontrar el momento y la concentración correctos de las moléculas de señalización que producirían interneuronas V2a en lugar de otros tipos de células neuronales, como las neuronas motoras. Utilizamos nuestro conocimiento sobre cómo se desarrolla la médula espinal para identificar la combinación correcta de productos químicos y mejorar nuestro procedimiento para obtener la mayor concentración de interneuronas V2a».
Finalmente, los autores trasplantaron las interneuronas V2a en las médulas espinales de ratones sanos. En su nuevo entorno, las células maduraron apropiadamente y se integraron con las células existentes de la médula espinal. Es importante destacar que los animales se movieron normalmente después de que se trasplantaron las interneuronas y no mostraron signos de deterioro.
El siguiente paso, como informan los propios autores, será trasplantar las células en ratones con lesiones de la médula espinal para ver si estas interneuronas V2a pueden ayudar a restaurar el movimiento perdido tras el daño. También están interesados en explorar el papel potencial de estas células en modelos de trastornos neurodegenerativos del movimiento como la esclerosis lateral amiotrófica (ELA).
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