Un nuevo mecanismo podría mejorar las lesiones medulares

Regeneración de axones sensoriales (rojo) más allá de la lesión después de la inhibición farmacológica de HDAC3. Los axones que regeneran son capaces de formar nuevas sinapsis (azul) con interneuronas de la médula (verde).

Un estudio liderado por investigadores del IBEC y el Imperial College de Londres identifica un mecanismo que regula la capacidad regenerativa en lesiones del sistema nervioso central. Los expertos han podido demostrar, por primera vez, cómo la inhibición genética o farmacológica de la nueva diana terapéutica podría superar la insuficiencia regenerativa después de una lesión medular.

 

IBEC / ¿Me recuperare de esta lesión? Responder a esta pregunta que muchos pacientes se plantean después de sufrir una caída o cualquier tipo de accidente o enfermedad, es aún un reto para la medicina. Y es que, los mecanismos moleculares que discriminan entre el éxito y el fracaso regenerativo siguen siendo un misterio para la ciencia.

A pesar de que las lesiones en el sistema nervioso periférico pueden ser parcialmente reversibles, las lesiones del sistema nervioso central no pueden regenerarse de la misma manera

A pesar de que las lesiones en el sistema nervioso periférico pueden ser parcialmente reversibles, las lesiones del sistema nervioso central no pueden regenerarse de la misma manera. Esta falta de capacidad regenerativa es la principal responsable de los déficits funcionales, por ejemplo, después de una la lesión medular.

Entender los mecanismos que conducen hacia la regeneración medular, así como identificar las posibles dianas terapéuticas que se pueden utilizar para el tratamiento de lesiones traumáticas del sistema nervioso central, son cuestiones de gran relevancia en la investigación biomédica.

En un artículo publicado recientemente en la revista EMBO Journal, fruto de la colaboración entre investigadores del Instituto de Bioingeniería de Catalunya (IBEC) y el Imperial College de Londres, los investigadores han analizado la capacidad regenerativa del sistema sensorial de los ganglios de la raíz dorsal (DRG). La razón es que estas neuronas tienen una rama axonal en el sistema nervioso central y otra en el periférico, que salen de un solo cuerpo celular, permitiendo estudiar los mecanismos implicados en la capacidad regenerativa de los nervios periféricos versus la incapacidad del sistema nervioso central.

“Las lesiones al sistema nervioso periférico responden de manera diferente de cómo lo hacen en el sistema nervioso central. Identificar diferencias en la respuesta celular en ambas ramas del sistema sensorial nos permite identificar posibles dianas para el tratamiento de lesiones medulares” comenta el Prof. Di Giovanni, responsable de la investigación.

Los investigadores descubrieron que las lesiones en la rama periférica, pero no en la central, desencadenaban una ola de calcio

Los investigadores descubrieron que las lesiones en la rama periférica, pero no en la central, desencadenaban una ola de calcio que a su vez activaba una cascada de reacciones bioquímicas que acababa inactivando una enzima llamada HDAC3. Esta enzima es un regulador epigenético que, mediante estudios de secuenciación masiva y análisis funcionales bioinformáticos, los investigadores identificaron que silenciaba la expresión de los genes esenciales para la regeneración axonal.

“La inhibición terapéutica de la enzima HDAC3 en modelos animales de lesión medular permite aumentar la capacidad regenerativa después de lesiones del sistema nervioso central, abriendo así una puerta a futuros tratamientos para pacientes con lesiones medulares” concluye el Dr. Arnau Hervera, autor principal del artículo e investigador en el IBEC.

Finalmente, los investigadores comprobaron que la inhibición, genética o farmacológica, de la enzima HDAC3 provoca un crecimiento regenerativo también en un modelo de lesión medular en ratones, identificando así una nueva diana terapéutica para el tratamiento de las lesiones medulares.

El estudio fue liderado por el doctor Arnau Hervera y llevado a cabo en los laboratorios del profesor José Antonio del Río en el IBEC y del profesor Simone Di Giovanni en el Imperial College de Londres. Ambos laboratorios ya han colaborado de manera similar a la publicación de 2018 a Nat Cell Bio dirigida también por el doctor Arnau Hervera.

Referencia bibliográfica: 
Arnau Hervera, Luming Zhou, Ilaria Palmisano, Eilidh McLachlan, Guiping Kong, Thomas Hutson, Matt C Danzi, Vance P. Lemmon, John L. Bixby, Andreu Matamoros-Angles, Kirsi Forsberg, Francesco De Virgiliis, Dina P. Matheos, Janine Kwapis, Marcelo A. Wood, Radhika Puttagunta, José Antonio del Río, Simone Di Giovanni (2019) PP4‐dependent HDAC3 dephosphorylation discriminates between axonal regeneration and regenerative failure. EMBO, doi: 10.15252/embj.2018101032

Dejar comentario

Deja tu comentario
Pon tu nombre aquí