La actividad física favorece al sistema nervioso en caso de lesión medular
Llevar un estilo de vida activo a lo largo de la vida permite que se estimule la regeneración de los nervios en el caso de sufrir una lesión medular. Esta es la conclusión de un estudio realizado por un equipo internacional de científicos, con participación española, que ha identificado esta capacidad regenerativa en roedores. Los resultados plantean nuevas vías para un tratamiento en pacientes humanos.
El estudio, llevado a cabo en ratones y ratas, ha identificado una vía molecular relacionada con la actividad física que estimula la regeneración de los nervios después de una lesión medular. / ©Adobe Stock
Las lesiones de médula espinal en la columna vertebral a menudo resultan en insuficiencias permanentes de movimiento y sensibilidad porque deterioran los nervios que controlan estos estímulos. Además, estos tienen dificultad para regenerarse.
El estudio demuestra por primera vez cómo el sistema nervioso se beneficia de un estilo de vida activo
Sin embargo, un equipo internacional de investigadores, liderado por Thomas Hutson del Imperial College London (Reino Unido) y con participación española del Instituto de Neurociencias de Alicante, ha observado por primera vez en ratones cómo la actividad física favorece la capacidad de regeneración de los nervios dañados por una lesión de médula espinal.
El estudio publicado esta semana en la revista Science Translational Medicine comprueba que el sistema nervioso se beneficia de un estilo de vida activo. Este trabajo explica por qué las personas que realizan actividad física con regularidad se recuperan en mayor medida, después de una lesión medular, que aquellas con una vida menos activa.
Enriquecimiento ambiental
Las lesiones medulares de la columna vertebral son difíciles de tratar, ya que aunque el hueso y el músculo dañados pueden curarse, la regeneración de las fibras nerviosas dañadas del interior (axones neuronales) continúa siendo un reto clave.
La actividad física estimula la regeneración de las fibras neuronales dañadas de los ratones heridos / T.H. Hutson
El equipo de investigadores descubrió que al proporcionar un espacio de mayor tamaño y con más juguetes y ruedas –denominado enriquecimiento ambiental por los científicos– para los roedores, estos mostraban una mayor recuperación del movimiento y de la sensibilidad tras sufrir una lesión de médula espinal.
Los ratones con enriquecimiento mostraban un mayor crecimiento de las fibras en el lugar de la lesión
“Descubrimos que el enriquecimiento ambiental, como alojar ratones en una jaula más grande de lo normal, con más roedores, juguetes, túneles, columpios, ruedas, etc., aumenta la actividad de las neuronas”, explica Simone Di Giovanni, investigador líder del equipo del Imperial College y coautor del estudio.
“Es como si las células nerviosas estuvieran siendo preparadas para la restauración gracias a la actividad física. Lo que se suma a esta recuperación mejorada”, añade.
Cuando los nervios de los animales se dañaron posteriormente, los ratones con enriquecimiento ambiental mostraban un mayor crecimiento y brotación de las fibras nerviosas en el lugar de la lesión, en comparación con los animales no beneficiarios del enriquecimiento.
Específicamente, las neuronas de estos animales regeneraron los axones sensoriales en mayor grado, por lo que fueron más sensibles a los estímulos físicos después de seis semanas.
CBP: una proteína regeneradora
Los investigadores decidieron entonces estudiar más a fondo los mecanismos celulares implicados en esta regeneración y descubrieron una molécula (CSP-TTK21) activadora de una proteína clave llamada CBP (CREB-Binding Protein), implicada en la regulación de la regeneración de los nervios en cuestión.
Al activar el CBP con el fármaco, los ratones recuperaron una movilidad significativa en sus patas traseras
El equipo del Instituto de Neurociencias de Alicante, liderado por Ángel Barco, llevaba tiempo trabajando con esta molécula, y contaba con un modelo de ratón carente de ella. “Al poner a los animales deficientes en CBP en un ambiente enriquecido, vimos que no son capaces de responder a estos estímulos y no se produce el incremento en la reparación de las lesiones”, explica Barco.
Basándose en esto, el equipo utilizó un fármaco basado en la pequeña molécula para activar el CBP. Al administrar el medicamento a ratas y ratones, seis horas después de la lesión (y una vez a la semana a partir de entonces) se consiguió promover la restauración de las fibras nerviosas dañadas.
Después de la lesión y el tratamiento farmacológico, los roedores, que de otra manera no podían caminar adecuadamente, recuperaron una movilidad significativa en sus patas traseras, en comparación con los animales de control sin tratamiento.
Activación de la proteína Cbp en ratones con lesión de la médula espinal y regeneración de axones en las neuronas (rojo) / T.H. Hutson
Si los ratones pueden, ¿nosotros también?
“La evidencia sugiere que las personas con un estilo de vida activo pueden recuperarse en mayor grado después de una lesión de la médula espinal que aquellas que son menos activas”, concluye Simone Di Giovanni.
El estudio fue limitado ya que trabajaron con roedores con daño espinal relativamente controlado
“Aunque los hallazgos de que un estilo de vida activo enriquecido antes de una lesión puede mejorar el potencial regenerativo de las células nerviosas es emocionante, los seres humanos que viven vidas enriquecidas no se recuperan completamente”, matiza Thomas Hutson, autor principal del estudio.
Además, los investigadores destacan que el estudio fue limitado ya que trabajaron con roedores con daño espinal relativamente controlado (en comparación con las lesiones humanas de gran variabilidad). Pero agregan que, a la espera de los estudios de seguridad y el trabajo en modelos animales más grandes, el medicamento tiene el potencial de pasar a ensayos clínicos en etapas tempranas en el futuro.
A pesar de que el trabajo se encuentra todavía en una fase temprana, según los autores, su estudio abre una “vía realista” para establecer una relación entre un estilo de vida activo y la recuperación de esta lesión de la columna vertebral.
Referencia bibliográfica:
T. H. Hutson et al, "Cbp-dependent histone acetylation mediates axon regeneration induced by environmental enrichment in rodent spinal cord injury models", Science Translational Medicine, abril 2019, DOI: https://stm.sciencemag.org/lookup/doi/10.1126/scitranslmed.aaw2064
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