"Funciones Motoras y Sensitivas de la Médula Espinal"
Descubrimientos Científicos
(Estudios Cientificos-Novedades-Avances)
La nueva técnica se basa en un método conocido como ultramicroscopia, que fue desarrollado por Hans Ulrich Dodt, de la Universidad Técnica de Viena, en Austria. Los neurobiólogos del Max Planck y un equipo internacional de colegas han llevado esta técnica un paso más allá. El principio es relativamente sencillo. El tejido de la médula espinal es opaco debido a que el agua y las proteínas contenidas en ella refractan la luz de modo distinto. Por tanto, los científicos retiraron el agua de una porción del tejido y la reemplazaron por una emulsión que refracta la luz del mismo modo en que lo hacen las proteínas. Esto vuelve completamente transparente a la porción de tejido.
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Hacer transparente la medula espinal, gran avance para investigar su regeneración
La médula espinal es la vía de transmisión de información más importante desde la piel, los músculos y las articulaciones, hasta el cerebro, y viceversa. Un nivel de daños lo bastante grande en las células nerviosas de esta región por lo general provoca pérdida de sensibilidad y parálisis irreversibles. Durante muchos años, los científicos han estado haciendo todo lo posible para averiguar por qué las células nerviosas se niegan a regenerarse. La meta es hallar formas de estimular a estas células para que reanuden su crecimiento.
Para determinar si una célula individual está multiplicándose, se debe poder observar la célula en primer lugar. Hasta ahora, el procedimiento ha consistido en cortar en rodajas ultrafinas el área de la médula espinal que se quería examinar. Luego, estas rodajas son examinadas bajo el microscopio y se reconstruye la posición y orientación de cada célula. En casos excepcionales, los científicos pueden digitalizar primero cada rodaja o capa, y luego ensamblar las imágenes, una por una, para recomponer la estructura tridimensional y así producir un modelo virtual tridimensional.
Sin embargo, ésta es una tarea que consume mucho tiempo, requiriéndose días y a veces incluso semanas para procesar los resultados de un solo examen, lo que enlentece las investigaciones de manera desesperante. Además, con este método tan aparatoso pueden introducirse inadvertidamente errores, que acaben por tergiversar los resultados. Por ejemplo, los apéndices de las células nerviosas individuales pueden ser aplastados durante el proceso de corte, y las capas pueden quedar levemente desalineadas cuando se las coloca una sobre otra.
Un equipo internacional de expertos, entre quienes figura Frank Bradke del Instituto Max Planck de Neurobiología en Martinsried, Alemania, ha desarrollado ahora un nuevo método mediante el cual se puede examinar células nerviosas individuales en el tejido intacto y representarlas en tres dimensiones.
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Se abren nuevos horizontes terapéuticos basados en la respuesta de la médula espinal para protegerse a sí misma
Investigadores del Laboratorio de Neuroinflamación del Hospital Nacional de Parapléjicos de Toledo han descubierto cómo el sistema endocannabinoide se activa de forma muy temprana tras una lesión medular para contrarrestar el daño y mejorar la función neurológica.
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La investigación, que consiste en un estudio realizado en ratas complementario a otros anteriores, se ha publicado en la revista científica internacional PLoS ONE. Como explica Ángel Arévalo Martín, responsable del estudio, “la médula espinal responde a una lesión activando el sistema endocannabinoide como un mecanismo de defensa, para limitar el daño”.
Los endocannabinoides son moléculas que las células sintetizan a partir de sus membranas celulares y que ejercen multitud de funciones en el organismo tras unirse a los receptores presentes en la superficie celular (receptores conocidos como CB1 y CB2).
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En el año 2009, el Laboratorio de Neuroinflamación del HNP ya publicó que el sistema endocannabinoide, compuesto por moléculas, receptores y sus enzimas de síntesis y degradación, se activa localmente tras una lesión medular y, en 2010, que la administración del principal endocannabinoide (conocido como el 2-araquidonilglicerol) reduce el daño medular.
En el estudio actual, los investigadores han observado que la activación del sistema endocannabinoide ocurre antes de lo descrito en el citado trabajo del 2009 (a las pocas horas después de la lesión) y que su bloqueo provoca más daño y peor recuperación funcional.
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Trascendencia terapéutica del estudio
Respecto a las implicaciones terapéuticas que puede tener este trabajo, Arévalo comenta que “abre la puerta a la posibilidad de frenar la lesión potenciando la respuesta de la médula para protegerse a sí misma”. “En este sentido, nos planteamos ensayar tratamientos farmacológicos basados en suprimir la degradación de los endocannabinoides, para aumentar localmente su concentración y el tiempo que puedan estar actuando”.
Los investigadores avisan de que, aunque el nombre del sistema endocannabinoide deriva del hecho de que los receptores CB1 y CB2 son las dianas sobre las que actúan los compuestos psicoactivos de la marihuana (cuyo nombre científico es Cannabis sativa), no recomiendan el consumo de estos compuestos a ningún paciente porque, como matiza Arévalo, “los resultados de éste estudio se limitan a la fase aguda, a los primeros días después de la lesión”.
Sobre si el sistema endocannabinoide podría ser también una diana terapéutica en fases crónicas, Daniel García Ovejero, coautor del trabajo, comenta que “en el estudio que publicamos en 2009 observamos que hay una segunda activación del sistema endocannabinoide en fases crónicas”. Según García Ovejero, actualmente estamos evaluando si esta segunda respuesta podría estar implicada en procesos de reparación y ser, por tanto, susceptible de manipular con fines terapéuticos”.
El director del Laboratorio de Neuroinflamación, Eduardo Molina Holgado, explica que desde un punto de vista farmacológico, administrar compuestos que inhiban la degradación de endocannabinoides tiene una ventaja frente a la administración exógena de los mismos: “favorecemos su acción allí donde se estén sintetizando más, como ocurre en una lesión medular. Si los administramos exógenamente, estaríamos actuando de forma más inespecífica sobre todo el organismo, lo que puede resultar en más efectos secundarios”
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AVANCES SOBRE LA REGENERACIÓN DE LA MÉDULA ESPINAL
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Las lesiones en la médula espinal es uno de los daños más severos que puede sufrir nuestro organismo, ya que al lesionarse podemos perder capacidad en la función motora y pérdida en la sensibilidad, no solo eso sino que también a largo plazo podemos presentar úlceras, alteración en el ritmo cardiaco, dificultad para respirar, mal funcionamiento en los intestinos y la vejiga y hasta problemas con la fertilización; por lo tanto en años anteriores que las personas sufrieran una lesión en lamédula espinal era una gran preocupación para la medicina.
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Hoy en día gracias a los avances tecnológicos, la medicina puede contar con la capacidad suficiente para ayudar en el proceso de regeneración la médula espinal de los pacientes que hayan sufrido este tipo de lesión de manera que presentan cambios evolutivos paulatinamente.
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AVANCES EN LA REGENERACIÓN DE LA MÉDULA ESPINAL
En la actualidad los primeros estudios que se han realizado por científicos norteamericanos, es utilizar células madres para ayudar a regenerar la médula espinal; este experimento fue realizado en ratas que tenían daños pronunciados en su médula y con el tratamiento recuperaron la movilidad parcial de sus extremidades. Dicho tratamiento consiste en una terapia de células madres embrionarias, que son las que se encuentran en capacidad de regenerar cualquier tipo deorganismo celular en óptimas condiciones, ya que son multipotenciales y originan nuevas células de un órgano específico; por lo tanto se siguen realizando estudios avanzados para que esto pueda ser aplicado en humanos.
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Aparte de la incorporación de células madres para regenerar la médula espinal, también, en la actualidad han surgido nuevos avances que ayudan a solventar este problema que antes parecía no tener solución.
El pasado mes de junio, un grupo de científicos argentinos realizaron un estudio que apunta a una futura posible solución para regenerar la médula espinal; donde se demostró que la incorporación de una proteína llamada “Galectina-1” era capaz de devolver la capacidad motora en ratones que tenían lesión en la médula espinal.
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Esta proteína es la que permite frenar que la oxidación en el organismo se active, actuando como una llave bloqueadora que no permite la producción de semaforina; ya que cuando la médula es lesionada, las neuronas comienzan a producir peróxido de hidrógeno en grandes cantidades. Ahora los próximos pasos a dar es aplicar la terapia en pacientes que se encuentren lesionados y si los resultados son óptimos, se dedicarán al perfeccionamiento de la terapia.
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Así como estos avances, alrededor del mundo se siguen haciendo cantidades de experimentos que la medicina espera que resulten positivos para que así no existan dos o tres, sino múltiples vías para la regeneración de médula espinal.
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Derecha: Imagen del polímero por microscopia electrónica de barrido. Izquierda: A) Medula espinal seccionada de un M. Rhesus. B) Tres meses después del implante han crecido fibras nerviosas que reconectan de nuevo la medula espinal. Imágenes de tractografia por resonancia magnética nuclear
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Los daños en la médula espinal se caracterizan por ser irreversibles, pero gracias a los avances científicos de un proyecto desarrollado desde hace 15 años por investigadores mexicanos podrían ser curables a partir de un biopolímero creado por el equipo científico de Camilo Ríos Castañeda, investigador de la Universidad Autónoma Metropolitana (UAM) unidad Xochimilco y del Instituto Nacional de Neurología y Neurocirugía.
Cuadriplejias y paraplejias quedarían en el pasado en un periodo aproximado de cinco años, refiere Ríos Castañeda en entrevista con Monitor Universitario, puesto que el biopolímero desarrollado ya se ha probado en una primera fase en macacos Rhesus brindando resultados favorables al campo médico.
“El polímero funcionó bien en los macacos hasta donde hicimos el seguimiento, que fue a tres meses, y no presentaron rechazo (…) el siguiente paso es hacer pruebas en pocos pacientes”, comenta Ríos Castañeda respecto al procedimiento que ha tenido la investigación que dirige.
A nivel mundial aproximadamente tres millones de personas padecen daños en la médula espinal que les imposibilita la movilidad de algunas de sus extremidades, reflexiona Ríos, la mayoría de estos casos se encuentra representados por hombres entre los 25 años a 30 años de edad mientras que las mujeres registran uno de cada cinco casos; por lo que este avance en el campo de la medicina beneficiaría a la recuperación de habilidades motoras de un sector joven, reflexiona.
Creado a partir de yodo, este biopolímero ya cuenta con patente para su uso “potencial en seres humanos” en países como Japón, Estados Unidos, China, y Canadá, por lo que el siguiente paso de la investigación consiste en la prueba experimental en humanos, para la cual el equipo de Ríos Castañeda espera autorización por parte de la Secretaría de Salud.
“Ser pacientes que tengan una lesión traumática no expuesta, es decir que no sea resultado de una penetración de una bala, de un corte punzocortante, si no que sea, por ejemplo, de una caída de altura o de un accidente vehicular” menciona Ríos, como uno de los principales requisitos para los pacientes candidatos a las pruebas experimentales.
“Ya tenemos muchas solicitudes de pacientes en México, fácilmente unos 20 pacientes que se han contactado con nosotros; lo que estamos haciendo es una base de datos para tenerla lista en el momento en que la Secretaría de Salud nos de la aprobación del protocolo pues podamos entrar en contacto con ellos y ver cuál de ellos es el adecuado para hacer la fase experimental en pacientes” comenta el también especialista del Instituto Nacional de Neurología y Neurocirugía, “Manuel Velasco Suárez”.
Una de las variables que se pretende probar, señala Ríos Castañeda, es si el biopolímero desarrollado funciona en pacientes con lesiones de recién afectación de la misma manera que para las crónicas; es decir para pacientes que sufren de paraplejia o cuadriplejia desde hace varios años.
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La investigación, Uso de polímeros sintetizados por plasma para regenerar la médula espinal dañada por un trauma, publicada en febrero de este año en The Spine Journal, significaría una esperanza para pacientes que han perdido sus capacidades motoras, en dos extremidades inferiores conocida como paraplejia, y cuadriplejia, para las cuatro extremidades.
“Entre más cerca de la cabeza, es más grave porque implica una mayor proporción de control motor que se pierde en el cuerpo. Es como una desconexión”, refiere el investigador respecto a los daños en la médula espinal.
Desafortunadamente en la actualidad la cirugía además de representar un alto riesgo para el paciente, es de un costo elevado, puesto que representa un gasto de alrededor de un millón de pesos, menciona el también académico de la UAM.
El equipo totalmente conformado por científicos mexicanos, que ha logrado este paso significativo en las ciencias médicas está constituido por Araceli Díaz-Ruiz del Instituto Nacional de Neurología; Roberto Olayo y Juan Morales de la UAM-Iztapalapa; Guillermo Cruz y Guadalupe Olayo del Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares; y Hermelinda Salgado del Instituto Mexicano del Seguro Social. BP
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