Las lesiones del sistema nervioso afectan a más de 90.000 personas al año, 10.000 de médula espinal.

Así dentro de la ingeniería del tejido neural: la regeneración del nervio y la reparación, es un campo de gran actualidad.

Las lesiones irreversibles:

• Insuficiencia prolongada de oxígeno en el nacimiento
• Fracturas cervicales provocadas por accidentes
• Bloqueos o roturas de arterias cerebrales que producen muerte del tejido cerebral

Conducen a la pérdida del movimiento o a palabra.

El axón, además de transportar información en impulsos eléctricos, transporta proteínas y nutrientes entre el cuerpo celular y los terminales nerviosos. Si el axón es seccionado, la célula degenera hasta morir. Al morir no pueden ser reemplazadas.

La neuroregeneración  se refiere a la regeneración o la reparación de los tejidos nerviosos, células o productos de células, puede incluir generación de:

• Nuevas neuronas
• Células gliales
• Axones
• Mielina
• Sinapsis

El sistema nervioso se divide en dos partes:

1. SNC sistema nervioso central: cerebro y médula espinal
2. SNP sistema nervioso periférico: nervios craneales y médula con ganglios asociados.

La neurogeneración es diferente en el SNC y SNP, por la funcionalidad, grado y velocidad. Cuando un axón está dañado, el segmento distal sufre una degeneración, perdiendo la vaina de mielina. El segmento proximal, puede morir por apoptosis o someterse a una reacción chromatolítica, en un intento de reparación.

El SNC es incapaz de reparación y regeneración.

El SNP, cuando se produce una lesión, un corte de un axón, hay una migración de fagocitos, células de Schwann y macrófagos al lugar de la lesión, eliminando los restos de tejido así como el tejido dañado.

¿Cómo se produce la regeneración de las fibras periféricas?

A principios de siglo Santiago Ramón y Cajal intuyó que los axones periféricos recibían apoyo y guía del medio ambiente, apoyo ausente en el SNC.

Trabajos del trienio 1905, 1906, 1907 “sobre la regeneración de los nervios y las vías centrales en conejo, gato , perro, etc…”

1. Cortando el nervio aciático, se observa una “retoñamiento” fibra a fibra y ramas colaterales.
2. Al principio las células en fases iniciales, carecen de células de Schwann , a los 2 o 3 días aparecen núcleos marginales.
3. Las fibras nerviosas neoformadas se dividen repetidamente en la cicatriz.

Los axones proximales son capaces de volver a crecer en el SNP, siempre que el cuerpo celular está intacto, y se ponen en contacto las células de Schwann en el canal endoneural.

En el SNC, después de un trauma, contrarresta la reparación de mielina y las neuronas. Los axones también pierden potencial de crecimiento con la edad, debido a una disminución en la expresión de GAP-43. La “cicatriz glial” inhibe la regeneración del nervio, lo que conduce a una pérdida de función, resultado de la acumulación de astrocitos reactivos en el sitio de la lesión y la regulación de moléculas que son inhibidoras de crecimiento de neuritas de extensión.

Los astrocitos son células gliales del SNC que:

• Mitigan el daño
• Reparación
• Formación de cicatriz glial

Después de una lesión hay un aumento de 4-sulfatado de condroitina que participa en el crecimiento y la cicatriz glial.

Inhibidores del crecimiento del nervio

• NG2 proteoglicano sulfato de condroitina se expresa por las células precursoras de oligodendrocitos, NG2 inhibe el crecimiento de neuritas.
• KSPGs queratán proteoglicano de sulfato inhibe extensión del crecimiento de neuritas.
• Nogo inhibidor de la remielinización del SNC.
• NI-35 factor de crecimiento no permisiva de la mielina.

 

Roger Sperry premio Nobel, en la década de los 50, realizó experimentos sobre regeneración del SNC en la rana: seccionó un nervio óptico y se reconectó.

John Nicholls, biólogo británico, trabaja en Suiza, cada vez que se cortan los axones en la cadena nerviosa de la sanguijuela, se regeneran.

 

Las terapias actuales destacan:

• Un grupo de científicos dirigidos por Martin Schwab están estudiando las circunstancias para la regeneración de células del SNC. Vieron que nervios del SNP no podían crecer en el interior de un nervio central. Vieron que oligodendrocitos y mielina son “hostiles” para el crecimiento de las fibras. Identificaron una proteína de la mielina que ejerce este efecto “inhibidor”. Inactivando la proteína mediante un “anticuerpo monoclonal” se producen cambios regenerativos.
• Albert de Aguayo en Montreal, Canadá, han venido investigando “puentes” del SNP usados en fibras dañadas del SNC: los muñones de los axones de las células centrales que se encuentran en las proximidades del injerto empiezan a regenerarse y crecen a lo largo del puente. Sin embargo existe un serio obstáculo, ya que estos puentes cuando se insertan en fibras del SNC por el otro extremo del injerto, no siguen creciendo y los axones no establecen conexiones apropiadas para transmitir información.
• Actualmente se contempla transplantar células madre (SC-Stem Cells) para remplazar a células dañadas en enfermedades neurodegenerativas como Parkinson, Huntington y Alzheimer. Caracterizadas por pérdidas progresivas de neuronas del sistema nervioso. Las células madre neuronales (NSCs) pueden generar neuronas, glía o ambas. Hasta la actualidad no existe tratamiento médico para regenerar el cerebro. Solo ocurren en regiones específicas del cerebro de los mamíferos adultos. El potencial para formar neuronas dopaminérgicas (Parkinson) que tiene una célula madre embrionaria (ESC) no es suficiente para regenerar a las neuronas en el cerebro de los mamíferos.

 

 

CBMSO-Neurobiología

Centro Biología Molecular “Severo Ochoa” CSIC-UAM

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Ciberned.es

Centro Investigaciones Biomédicas Enfermedades Neurodegenerativas

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