Los científicos acaban de regenerar con éxito las células del nervio óptico del ratón en el laboratorio

Los científicos han encontrado una nueva forma de regenerar las células del nervio óptico dañadas extraídas de ratones y cultivadas en un plato. Este emocionante desarrollo podría conducir a posibles tratamientos para enfermedades oculares en el futuro.

El daño a las células nerviosas completamente desarrolladas causa consecuencias irreversibles que alteran la vida, porque una vez que las fibras nerviosas maduran, pierden su capacidad de regenerarse después de una lesión o enfermedad. Los nuevos experimentos muestran cómo la activación de parte de la maquinaria regenerativa de una célula nerviosa, una proteína conocida como protrudina, podría estimular los nervios del ojo para que vuelvan a crecer después de una lesión.

Con más investigación, el logro es un paso hacia futuros tratamientos para el glaucoma, un grupo de enfermedades oculares que causan pérdida de visión al dañar el nervio óptico (que une el ojo con el cerebro).

“Lo que hemos visto es la regeneración más fuerte de cualquier técnica que hayamos usado antes”, dijo el oftalmólogo Keith Martin de la Universidad de Melbourne en Australia.

“En el pasado parecía imposible que pudiéramos regenerar el nervio óptico, pero esta investigación muestra el potencial de la terapia génica para lograrlo”.

Hemos visto intentos similares para restaurar la visión en ratones y algunos resultados prometedores antes.

En 2016, los científicos pudieron regenerar una pequeña fracción de células ganglionares de la retina en ratones adultos al encender un interruptor de crecimiento inactivo, y mostró que estas nuevas células nerviosas en la parte posterior del ojo también se volvían a conectar a la parte derecha del cerebro.

Y antes de eso, un estudio de 2012 también restauró parcialmente la visión “simple” en ratones adultos después de regenerar los nervios a lo largo de toda la vía óptica.

Esta última investigación aún se encuentra en sus primeras etapas y se ha centrado en comprender con precisión cómo funciona la protrudina, una molécula de andamiaje presente en las neuronas que brotan, para apoyar el crecimiento celular.

Siempre es bueno tener algunas opciones porque no hay garantía de que los resultados prometedores en los estudios con ratones se traduzcan en tratamientos seguros y efectivos para las personas.

En este estudio, los científicos estimularon las células nerviosas del ojo para producir más protrudina, para ver si esto ayudaría a proteger las células del daño e incluso a reparar después de una lesión.

Primero, en células nerviosas ópticas cultivadas en un plato, los investigadores demostraron que aumentar la producción de protrudina estimulaba la regeneración de células nerviosas que habían sido cortadas por un láser. Sus axones delgados se regeneraron a distancias más largas y en menos tiempo que las células no tratadas.

(Petrova et al., Nature Communications, 2020)

Arriba: A un axón regenerador y no regenerador durante 14 horas después de la axotomía con láser. Las flechas rojas a las 0 h después de la lesión muestran el punto de la lesión; las flechas blancas trazan el camino de un axón en regeneración.

A continuación, se administró terapia génica a ratones adultos, una inyección directa en el ojo, que llevaba instrucciones para que las células nerviosas aumentaran la producción de protrudina. Por doloroso que parezca, este procedimiento en realidad se puede realizar de forma segura en personas (la inyección, es decir, todavía no la terapia génica).

Unas semanas y una lesión del nervio óptico más tarde, estos ratones tenían más células nerviosas supervivientes en sus retinas que el grupo de control.

En un experimento final, los científicos utilizaron retinas enteras de ratones extraídos dos semanas después de darles un impulso de protrudina, para ver si este tratamiento podía evitar que las células nerviosas murieran en primer lugar.

Los investigadores encontraron, tres días después, que estimular la producción de protrudina había sido casi “completamente neuroprotector, y estas retinas no mostraban pérdida de [retinal] neuronas ” los investigadores escribieron en su artículo. Por lo general, aproximadamente la mitad de las neuronas de la retina extraídas de esta manera mueren en un par de días.

“Nuestra estrategia se basa en el uso de terapia génica, un enfoque que ya se utiliza en la clínica, para administrar protrudina en el ojo” dijo Veselina Petrova, estudiante de neurociencia en la Universidad de Cambridge.

“Es posible que nuestro tratamiento pueda desarrollarse más como una forma de proteger las neuronas de la retina de la muerte, así como para estimular el crecimiento de sus axones”.

Es importante tener en cuenta que estamos muy lejos de restaurar la visión en una persona: la regeneración de células en un plato es genial, pero no sabemos por estos experimentos si darle a un ratón más protrudina restauraría su vista.

Uno de los próximos pasos será analizar si la protrudina tiene el mismo efecto protector en las células retinianas humanas cultivadas.

Los científicos que publican este trabajo también planean estudiar si la misma técnica podría usarse para reparar neuronas dañadas después de una lesión de la médula espinal.

“Los tratamientos identificados de esta manera a menudo se muestran prometedores en la médula espinal lesionada”, dijo Petrova. “Es posible que se utilice protrudina aumentada o activada para estimular la regeneración en la médula espinal lesionada”.

La investigación fue publicada en Informes científicos.

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