Dimecres 09

Nous tractaments inspirats en la natura per a la lesió de la medul·la espinal

Publicado el 09/11/2022

D’acord amb l’Organització Mundial de la Salut (OMS), fins a mig milió de persones arreu del món sofreixen cada any una lesió de la medul·la espinal (LME). Aquest tipus de lesió altera completament la qualitat de vida dels pacients, que esdevenen molt susceptibles a diversos problemes de salut potencialment mortals. Segons la gravetat de la lesió, també acostumen a acabar sent totalment dependents d’una persona cuidadora per dur a terme les tasques quotidianes, després de perdre la funció sensorial i motora de diferents parts del cos. La majoria de persones amb una lesió medul·lar espinal tenen dolor crònic i, en general, presenten una probabilitat de dues a cinc vegades més gran de morir prematurament.

Els programes de rehabilitació poden ajudar a recuperar algunes funcions i reduir el risc de complicacions, però per ara no hi ha tractaments capaços de revertir el dany permanent causat per una lesió de la medul·la espinal. Actualment, tanmateix, dos projectes que tenen el suport de CaixaResearch han identificat nous possibles tractaments. Leonor Saúde, investigadora de lInstituto de Medicina Molecular (IMM) de lisboa, s’ha inspirat en el peix zebra, un peix diminut d’aigua dolça amb una capacitat sorprenent: pot recuperar la mobilitat i la sensibilitat després de patir una LME. I Monica Sousa, de l’Instituto de Investigação e Inovação em Saúde de la Universitat de Porto (i3S), lidera un projecte que ha identificat una proteïna que millora la regeneració nerviosa en ratolins i rates.

Lliçons del peix zebra

Leonor Saúde, investigadora de l’Instituto de Medicina Molecular (IMM) de lisboa.

Leonor Saúde és biòloga del desenvolupament i està especialitzada en processos embrionaris. Atesa l’extraordinària capacitat de regeneració del peix zebra, el seu laboratori utilitza aquest animal per estudiar amb profunditat les fases primerenques del desenvolupament. «D’alguna manera, la regeneració és molt similar al desenvolupament embrionari, excepte que té lloc en organismes adults», explica la Leonor. «En el peix zebra hi vaig veure una oportunitat d’obtenir nous coneixements que potser un dia es podrien aplicar als pacients amb una lesió medul·lar espinal», afegeix.

Al cap de dues o tres setmanes de sofrir una lesió de la medul·la espinal, el peix zebra torna a nedar normalment. En canvi, un mamífer, com un ratolí, assoleix generalment molt poca millora en aquest període de temps. La Leonor va investigar minuciosament tots dos animals per determinar la causa d’aquests resultats tan diferents. Una de les diferències principals que va observar va ser la quantitat de cèl·lules senescents en cadascun dels animals. Les cèl·lules senescents són cèl·lules que han deixat de dividir-se, però que poden emetre senyals químiques nocives. Una concentració elevada està associada a diverses malalties i, fins i tot, a l’envelliment. «Hi ha un nombre més elevat de cèl·lules senescents després d’una lesió de la medul·la espinal, però hem vist que en el peix zebra aquestes cèl·lules desapareixen del teixit medul·lar al cap de 15 o 30 dies», explica la Leonor. En canvi, en els ratolins han observat que la quantitat de cèl·lules senescents en realitat augmenta amb el temps. «Davant d’aquests resultats, hem conjecturat que el nombre més gran de cèl·lules senescents en el teixit medul·lar pot ser la causa que els ratolins no tinguin la capacitat de reparar la medul·la espinal», explica.

A partir d’aquesta premissa, la Leonor va dissenyar un experiment per eliminar les cèl·lules senescents de ratolins lesionats i comprovar si això els podia ajudar a recuperar les funcions perdudes. «De fet, vam descobrir que en reduir la quantitat de cèl·lules senescents en un ratolí lesionat fins a un nivell similar al que trobem en el peix zebra, els ratolins recuperen fins a un cert punt les funcions motora i sensorial», explica la Leonor.

Les cèl·lules senescents segreguen al seu entorn nombroses substàncies nocives que poden induir inflamació en les cèl·lules veïnes. Segons la Leonor, «una lesió medul·lar espinal no és simplement una malaltia de la medul·la espinal. Hi ha moltes malalties associades —com la disfunció del fetge o la melsa— que no sols estan relacionades amb la innervació d’aquests òrgans». Actualment intenta dilucidar si les cèl·lules senescents generades després d’una lesió de la medul·la espinal desencadenen senescència en òrgans perifèrics.

Neuropal: un videojoc per reduir el risc de lesió de la medul·la espinal

A més de portar a terme l’estudi anterior, la Leonor va utilitzar una part del finançament de CaixaResearch per conscienciar i ajudar a prevenir lesions medul·lars espinals a través del desenvolupament d’un videojoc educatiu per a infants. Aquest joc, anomenat Neuropal, vol ensenyar als infants a adoptar comportaments conscients que puguin ajudar a reduir el risc de patir una lesió de la medul·la espinal i donar-los informació sobre el sistema nerviós central. D’altra banda, el joc ofereix als infants una experiència atractiva i divertida i proporciona recursos en línia per als usuaris interessats a tenir més informació sobre aquest tema. S’acaba de fer el llançament de Neuropal i actualment s’està provant en escoles de primària.

Una proteïna que estimula la recuperació

Monica Sousa, investigadora de l’Instituto de Investigação e Inovação em Saúde de la Universitat de Porto (i3S).

Amb l’afany de trobar nous tractaments per a les lesions de la medul·la espinal, Monica Sousa també s’ha inspirat en la natura. De fet, el seu laboratori va ser el primer a descobrir que el ratolí espinós, un petit rosegador amb pues espinoses similars a les de l’eriçó, és capaç de recuperar-se després d’una transsecció completa de la medul·la espinal. Abans d’aquest descobriment, s’acceptava àmpliament que els mamífers no podien regenerar la medul·la espinal. «Ara, aquest model ens permetrà desentranyar els mecanismes que fan que un mamífer iniciï espontàniament una resposta regenerativa eficient després d’una lesió de la medul·la espinal», explica la Monica.

En estudis amb ratolins, va identificar una proteïna que té un paper essencial en la regeneració de la medul·la espinal: la profilina 1. A continuació, es va proposar esbrinar si l’administració d’aquesta proteïna a ratolins i rates lesionades (és a dir, sense la capacitat regenerativa del ratolí espinós) milloraria la recuperació funcional en ratolins i rates després de patir una lesió del nervi ciàtic o bé de la medul·la espinal. «Les nostres dades demostren que l’administració sistèmica —prèvia a la lesió— de profilia 1 activa mitjançant virus adenoassociats estimula enormement la recuperació de la medul·la espinal», explica.

Encara que la profilina 1 és excel·lent per promoure la regeneració de la medul·la espinal, també participa en molts altres processos biològics i la seva expressió a llarg termini pot danyar les neurones. Davant d’aquests resultats, la Monica i el seu equip actualment estan dissenyant un interruptor d’obertura/tancament amb el qual poden controlar l’expressió terapèutica d’aquesta proteïna. Quins són els pròxims passos? «Demostrar que aquests nous vectors, més segurs perquè ens permeten controlar millor l’expressió de la profilina 1, continuen donant lloc a una recuperació funcional i a la regeneració d’axons in vivo», afegeix.

«En el passat, alguns vam pensar que un dia veuríem un “sant grial” per induir la regeneració de la medul·la espinal», conclou la Monica. «Avui sabem que, per aconseguir una regeneració de la medul·la espinal i un guany de funció, ens caldrà desenvolupar tractaments combinats que, d’una banda, es dirigeixin al teixit cicatricial inhibidor i, d’altra banda, promoguin la regeneració dels axons i la formació de sinapsis.» Estudis com el seu i el de la Leonor ens acosten una mica més a aquesta aspiració.

Compartir

0

Categoría:

Investigació