Els investigadors del UT Southwestern Medical Center van augmentar amb èxit la regeneració de cèl·lules nervioses madures a les medul·les espinals de mamífers adults, un assoliment que algun dia podria traduir-se en teràpies millorades per als pacients amb lesions medul·lars.
"Aquesta investigació estableix les bases per a la medicina regenerativa per a lesions de la medul·la espinal. Hem descobert punts de control moleculars i cel·lulars crítics en una via implicada en el procés de regeneració que es pot manipular per augmentar la regeneració de les cèl·lules nervioses després d'una lesió espinal". va dir l'autor principal Dr. Chun-Li Zhang, professor associat de biologia molecular a UT Southwestern. El doctor Zhang va advertir que aquesta investigació en ratolins, publicada avui per Cell Reports, encara es troba en una fase experimental inicial i no està preparada per a la traducció clínica.
"Les lesions de la medul·la espinal poden ser mortals o causar una discapacitat greu. Molts supervivents experimenten paràlisi, una qualitat de vida reduïda i una càrrega econòmica i emocional enorme", va dir l'autor principal, el Dr. Lei-Lei Wang, investigador postdoctoral del Dr.. El laboratori de Zhang la sèrie de pantalles in vivo (en un animal viu) va portar a les troballes.
Les lesions de la medul·la espinal poden provocar danys irreversibles a la xarxa neuronal que, combinats amb cicatrius, poden perjudicar les funcions motores i sensorials. Aquests resultats sorgeixen perquè les medul·les espinals adultes tenen una capacitat molt limitada per regenerar les neurones danyades per ajudar a la curació, va dir el Dr. Zhang, un W. W. Caruth, Jr. Scholar en Recerca Biomèdica i membre del Centre Hamon de Ciència i Medicina Regenerativa.
Dr. El laboratori de Zhang se centra en les cèl·lules glials, el tipus de cèl·lules no neuronals més abundants del sistema nerviós central. Les cèl·lules glials donen suport a les cèl·lules nervioses de la medul·la espinal i formen teixit cicatricial en resposta a lesions. El 2013 i el 2014, el laboratori de Zhang va crear noves cèl·lules nervioses al cervell i a les medul·les espinals dels ratolins mitjançant la introducció de factors de transcripció que van promoure la transició de les cèl·lules glials adultes a estats més primitius, semblants a les cèl·lules mare, i després les van persuadir perquè madurissin en adults. cèl·lules nervioses.
El nombre de noves cèl·lules nervioses espinals generades per aquest procés va ser baix, però, va portar els investigadors a centrar-se en maneres d'amplificar la producció de neurones adultes.
En un procés de dos passos, els investigadors van silenciar primer parts de la via de la proteïna p53-p21 que actua com un obstacle per a la reprogramació de les cèl·lules glials en els tipus de cèl·lules mare més primitives i amb potencial per convertir-se en nervis. cèl · lules. Tot i que el bloqueig es va aixecar amb èxit, moltes cèl·lules no van poder avançar més enllà de l'etapa semblant a les cèl·lules mare. En el segon pas, es van examinar els ratolins per detectar factors que podrien augmentar el nombre de cèl·lules mare que van madurar en neurones adultes. Van identificar dos factors de creixement - BDNF i Noggin - que van aconseguir aquest objectiu, va dir el Dr. Zhang. Amb aquest enfocament, els investigadors van augmentar deu vegades el nombre de neurones acabades de madurar.
"El silenci de la via p53-p21 va donar lloc a cèl·lules progenitores (semblants a mare), però només unes poques van madurar. Quan es van afegir els dos factors de creixement, els progenitors van madurar per desenes de milers", va dir el Dr. Zhang. va dir.
Experiments addicionals que van buscar biomarcadors que es troben habitualment en la comunicació de cèl·lules nervioses van indicar que les noves neurones poden formar xarxes, va afegir.
"Com que es creu que l'activació de p53 protegeix les cèl·lules de la proliferació incontrolada, com en el càncer, vam seguir ratolins que tenien una inactivació temporal de la via p53 durant 15 mesos sense observar cap augment del risc de càncer a la medul·la espinal", va dir. va dir.
"La nostra capacitat de produir amb èxit una gran població de subtipus de noves neurones de llarga vida i diversos a la medul·la espinal adulta proporciona una base cel·lular per a la teràpia basada en la regeneració de les lesions de la medul·la espinal. Si es confirmés per estudis futurs, aquesta estratègia obriria el camí per utilitzar les cèl·lules glials pròpies d'un pacient, evitant així els trasplantaments i la necessitat de teràpia immunosupressora ", va dir el Dr. Zhang. Altres autors de UT Southwestern van incloure l'investigador postdoctoral Dr. Wenjiao Tai i sènior. el científic investigador Yuhua Zou, tant de Biologia Molecular com del Centre Hamon, així com l'antic instructor visitant de l'UTSW Dr. Zhida Su, amb l'Institut de Neurociència i la Segona Universitat de Medicina Militar de Xangai, Xina. Investigador de la Facultat de Medicina de la Universitat d'Indiana també hi va participar.
