A diferencia de tejidos como la córnea, que pueden repararse a sí mismos rápidamente, la cerebro El adulto permanece estable tras la lesión. y muestra poco potencial regenerativo, excepto en situaciones de trauma o enfermedad.
Esta limitación provocó Investigadores de Estados Unidos y Singapur exploran nuevas vías de reparación cerebral.
esto lo lograron Las células madre trasplantadas sobrevivirían a las áreas dañadas del cerebro y se transformarían en neuronas. capaz de reconectar circuitos interrumpidos. Esto muestra que sería posible restaurar la conectividad neuronal después de un accidente cerebrovascular.
Obstáculos en la regeneración cerebral
El principal obstáculo es el entorno hostil a cualquier intento de terapia regenerativa en el cerebro dañado.
«En el cerebro adulto, después de un derrame cerebral, se forma un quiste, una cavidad llena de todo tipo de moléculas inflamatorias, por lo que es como si las células terapéuticas estuvieran en un pantano peligroso lleno de amenazas», dijo. Su Chun Zhangdirector del Centro de Enfermedades Neurológicas del Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute y uno de los autores del estudio.
Además, la presencia de tejido cicatricial refuerza este entorno adverso: «El tejido cicatricial rodea la cavidad para proteger al cerebro de daños mayores, pero también crea una barrera contra cualquier posible regeneración», añadió Zhang.
Estas dificultades impulsaron estrategias alternativas, como injertar nuevas células cerca de la región dañada, con el objetivo de restablecer los circuitos con un bypass.
Para Zhang, este enfoque es insuficiente: «Después de un derrame cerebral, la lesión suele ser muy grande y plantea un inmenso desafío a los esfuerzos por reconectar funcionalmente el cerebro con el tronco encefálico y la médula espinal».
Un nuevo enfoque experimental
Ante este desafío, el equipo desarrolló un método que combina pequeñas moléculas y proteínas estructurales, que permitieron que las células trasplantadas sobrevivieran dentro de la cavidad creada por el derrame cerebral y ocuparan el área dañada.
La investigación reveló un fenómeno relevante: «Una vez que las células trasplantadas puedan sobrevivir y convertirse en neuronas, comenzamos a preguntarnos si estas neuronas podrían cruzar la cicatriz y extender las conexiones funcionales, reconstruyendo los circuitos interrumpidos», dijo Zhang.
No bastaba con comprobar la viabilidad y el crecimiento de nuevas neuronas; Era fundamental restaurar la precisión de las conexiones cerebrales originales.
«Encontramos que diferentes tipos de neuronas trasplantadas encontraron a sus propios compañeros incluso en el complicado contexto del cerebro adulto», dijo Zhang. «Todavía pueden encontrar sus objetivos de forma muy específica», añadió.
Descubrimientos sobre la guía neuronal
Las reconstrucciones tridimensionales de estas neuronas mostraron que los patrones de las proyecciones espinosas, esenciales para la conectividad del sistema nervioso, coinciden con los de las neuronas normales entre la corteza cerebral y la médula espinal.
Para analizar la capacidad de localización de las neuronas regeneradas, el equipo utilizó códigos de seguimiento genéticos, integrados con la secuenciación de perfiles de expresión genética.
Zhang señaló: «Revelamos que cada tipo de célula tiene su propio código, y una vez que se convierten en neuronas, este código les dice que envíen sus proyecciones, o axones, a diferentes partes del cerebro y la médula espinal».
Zhang describió el alcance de este hallazgo: «Es la primera vez que se informa de este sorprendente fenómeno y es importante porque básicamente nos dice que si tenemos los tipos correctos de células trasplantadas, ya saben adónde ir y qué hacer para reparar lo que se perdió».
La investigación, apoyada por el Consejo Nacional de Investigaciones Médicas desde singapur y la Facultad de Medicina de la Universidad de duqueutilizaron el aprendizaje automático para identificar cuatro subtipos neuronales derivados de células trasplantadas, cada uno con patrones únicos de expresión genética responsables de guiar la extensión del axón.
Así, pudieron comprobar por qué los axones de cada subtipo forman circuitos coherentes con una misma región cerebral.
El impacto funcional también depende de los factores de transcripción que controlan estos patrones genéticos. Al eliminar un factor conocido como Ctip2 de las células madre, observaron que las proyecciones axonales cambiaban por completo, con un aumento de los axones en el hipocampo y la amígdala.
Zhang resumió la relevancia clínica de estos avances: «Si aprendemos más sobre estos subtipos de neuronas trasplantadas, podríamos predecir sus proyecciones y conectividad para seleccionar los tipos neuronales correctos en la reconstrucción dirigida de circuitos en pacientes».
Y añadió: «Esto abre un futuro prometedor para que la terapia celular beneficie a millones de personas que sufren accidentes cerebrovasculares y otras enfermedades neurológicas devastadoras».
