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Trasplantes para preservar la musculatura esquelética en ratas parapléjicas

Trasplantes para preservar la musculatura esquelética en ratas parapléjicas

miércoles 08 de octubre de 2008, 00:00h
Investigadores del Centro de Biología Molecular “Severo Ochoa” (CSIC-UAM), de  la Universidad de Córdoba y del Instituto de Biomedicina de Valencia (CSIC) han analizado el grado de preservación de la musculatura esquelética de ratas parapléjicas tras ser trasplantadas con células de glia envolvente del bulbo olfativo (GEO).
Las lesiones medulares constituyen un daño irreversible grave, lamentablemente frecuente en nuestra sociedad. Debido a la interrupción permanente de los circuitos nerviosos que comunican el cerebro con la  musculatura esquelética y órganos efectores, la lesión medular induce atrofia y deterioro de los músculos, incapacita para la movilidad y dificulta el desarrollo de funciones orgánicas.

Desde los estudios pioneros de Ramón y Cajal se conoce que aunque se pueden reparar las neuronas del sistema nervioso periférico (SNP) durante toda la vida, las neuronas adultas del cerebro y la médula espinal (SNC) no tienen capacidad de regeneración espontánea. La diferencia no está en las células nerviosas sino en el entorno celular de soporte o neuroglia, que facilita la transmisión de impulsos nerviosos y produce la mielina.

Las células de Schwann del SNP proporcionan factores que contribuyen a la regeneración de los axones mientras que la glia del SNC no tiene propiedades tróficas similares. Por ello, una de las estrategias experimentales para la regeneración de las neuronas de la médula espinal consiste en modificar su entorno celular, introduciendo en la zona dañada células que creen un entorno favorable para la regeneración axónica. La glia que envuelve los axones del bulbo olfativo (GEO) es un ejemplo prometedor ya que promueve la regeneración de axones dentro del SNC.

En un modelo de ratas parapléjicas, ocho meses después del trasplante de GEO en la médula espinal transeccionada, se detectó regeneración axónica y recuperación de función sensorial y motora en tests conductuales. En un trabajo publicado recientemente en Journal of Physiology (London) [J Physiol 586.10 (2008) pp 2593–2610], con participación de científicos del Centro de Biología Molecular “Severo Ochoa” (CSIC-UAM), de la Universidad de Córdoba y del Instituto de Biomedicina de Valencia (CSIC), se han analizado por primera vez las características musculares de animales parapléjicos trasplantados con GEO en relación con animales sin transplantar y con controles sin lesión.

En el estudio se observa una elevada correlación entre la capacidad funcional mostrada en los tests conductuales y algunos parámetros bioquímicos que identifican las características musculares y permiten diferenciar animales normales y parapléjicos, y se pone de manifiesto que los animales trasplantados presentan características musculares más próximas a las de los controles que los no transplantados. A pesar del efecto global de los trasplantes de GEO, solamente 3 de los 9 animales trasplantados (y ninguno de los no trasplantados) mostraron características musculares próximas a las normales, lo que sugirió que el mantenimiento del fenotipo muscular podría depender de la interacción productiva entre el trasplante y otro factor.

Uno de estos factores podría ser el ejercicio al que fueron sometidos los animales. Este aspecto podría tener relevancia porque el ejercicio voluntario o asistido puede estimular la capacidad regenerativa de neuronas del SNC y la plasticidad sináptica y restablecer niveles adecuados de factores tróficos, en apoyo de la importancia de la rehabilitación motriz como medida complementaria a las terapias regenerativas. Se potenciarían así los efectos de la GEO en el establecimiento de un entorno celular permisivo para la regeneración axónica que podría resultar en cambios adaptativos en circuitos locales espinales que favorecerían la conservación de las propiedades musculares y el automatismo en la actividad contráctil aún cuando los circuitos neurales dañados no se hubieran restablecido completamente.

Figuras

Características del músculo sóleo de ratas parapléjicas que han recibido un transplante de glia envolvente olfativa en el momento de la lesión medular, en relación con las de animales sin transplante y controles sin lesión.

A, diferencias en características metabólicas y contráctiles, visualizadas mediante histoquímica e inmunohistoquímicade fibras en cortes transversales seriados de músculo (obsérvese que el patrón del mosaico fibrilar es similar para las cuatro determinaciones).

B, reagrupamiento de los músculos sóleos de las ratas de los tres grupos experimentales en función del conjunto de parámetros analizados, utilizando análisis discriminante. Los controles se identifican mediante círculos, los animales sin transplantar mediante rectángulos y los transplantados con números. Los símbolos rellenos representan músculos de la pata izquierda y los vacíos los de la pata derecha. Los números en el vértice de las líneas que asocian pares de grupos indican las diferencias relativas entre ellos y la significación estadística de estas diferencias (grupos diferentes para p<0,05). Esta figura es una modificación de figuras del trabajo original publicado en Journal of Physiology (London).
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