La citoquina de diseño hace que ratones parapléjicos vuelvan a caminar

Nunca antes se había demostrado que fuera posible después de una paraplejía total

Hasta la fecha, la parálisis resultante del daño de la médula espinal ha sido irreparable. Con un nuevo enfoque terapéutico, los científicos del Departamento de Fisiología Celular de la Ruhr-Universität Bochum (RUB) encabezados por el profesor Dietmar Fischer han logrado por primera vez que los ratones paralizados vuelvan a caminar.

Las claves de esto son la proteína hiperinterleucina-6, que estimula la regeneración de las células nerviosas, y la forma en que se suministra a los animales.

Las lesiones de la médula espinal causadas por deportes o accidentes de tráfico a menudo resultan en discapacidades permanentes como paraplejía. Esto se debe al daño de las fibras nerviosas, los llamados axones, que transportan información desde el cerebro a los músculos y de regreso desde la piel y los músculos. Si estas fibras se dañan debido a una lesión o enfermedad, esta comunicación se interrumpe.

Dado que los axones cortados en la médula espinal no pueden volver a crecer, los pacientes sufren de parálisis y entumecimiento de por vida. Hasta la fecha, todavía no existen opciones de tratamiento que puedan restaurar las funciones perdidas en los pacientes afectados.

Una proteína de diseño estimula la regeneración

En su búsqueda de posibles enfoques terapéuticos, el equipo de Bochum ha estado trabajando con la proteína hiperinterleucina-6. "Esta es una de las llamadas citocinas de diseño, lo que significa que no se encuentra en la naturaleza y debe producirse mediante ingeniería genética", explica Dietmar Fischer. Su grupo de investigación ya demostró en un estudio anterior que hIL-6 puede estimular de manera eficiente la regeneración de células nerviosas en el sistema visual.

En su estudio actual, el equipo de Bochum indujo a las células nerviosas de la corteza sensorial motora a producir por sí mismas hiperinterleucina-6. Para ello, utilizaron virus adecuados para la terapia génica, que inyectaron en un área del cerebro de fácil acceso. Allí, los virus entregan el modelo para la producción de la proteína a células nerviosas específicas, las llamadas motoneuronas.

Dado que estas células también están unidas a través de ramas laterales axonales a otras células nerviosas en otras áreas del cerebro que son importantes para procesos de movimiento como caminar, la hiperinterleucina-6 también se transportó directamente a estas células nerviosas esenciales de difícil acceso y se liberó allí de manera controlada.

Imagen: Las imágenes representativas muestran el movimiento de las patas traseras en campo abierto de los ratones a las 1 y 8 semanas después del aplastamiento de la médula espinal (wpc) y el tratamiento

Aplicado en un área, efectivo en varias áreas

"Por lo tanto, el tratamiento con terapia génica de sólo unas pocas células nerviosas estimuló la regeneración axonal de varias células nerviosas en el cerebro y varios tractos motores en la médula espinal simultáneamente", dice Dietmar Fischer. "En última instancia, esto permitió que los animales previamente paralizados que recibieron este tratamiento comenzaran a caminar después de dos o tres semanas. Esto fue una gran sorpresa para nosotros al principio, ya que nunca antes se había demostrado que fuera posible después de una paraplejía total".

El equipo de investigación está investigando ahora hasta qué punto este o enfoques similares se pueden combinar con otras medidas para optimizar aún más la administración de hiperinterleucina-6 y lograr mejoras funcionales adicionales. También están explorando si la hiperinterleucina-6 todavía tiene efectos positivos en ratones, incluso si la lesión ocurrió varias semanas antes.

"Este aspecto sería particularmente relevante para su aplicación en humanos", dice Fischer. "Ahora estamos abriendo nuevos caminos científicos. Estos experimentos adicionales mostrarán, entre otras cosas, si en el futuro será posible transferir estos nuevos enfoques a los humanos".

Los investigadores publicaron su informe en la revista Nature Communications a partir del 15 de enero de 2021: Transneuronal delivery of hyper-interleukin-6 enables functional recovery after severe spinal cord injury in mice