Graban por primera vez en tiempo real
cómo se reparan las vainas de mielina.
La destrucción de estas cubiertas
protectoras de las células nerviosas se relaciona con enfermedades
neurodegenerativas como la esclerosis múltiple.
Investigadores de la Universidad Técnica de Múnich han
conseguido observar en directo por primera vez cómo se forman y se regeneran
las vainas de mielina. Estas estructuras son el envoltorio que recubre las
fibras nerviosas. Ante cualquier tipo de daño, como ocurre en el caso de la
esclerosis múltiple, la capa protectora se destruye provocando que las neuronas
pierdan su capacidad de transmitir los impulsos eléctricos desde y hasta el
cerebro. Entre otras enfermedades relacionadas con el ataque a las capas de
mielina también destacan el síndrome de Guillain-Barré y la leucodistrofia
hereditaria.
La destrucción de las vainas de mielina, en la que influyen
factores genéticos, inmunológicos y ambientales, se relaciona con síntomas como
la fatiga, la falta de equilibrio, las dificultades para hablar, los temblores
y las alteraciones cognitivas y visuales que sufren los pacientes con
esclerosis múltiple. Entender cómo las neuronas son capaces de reparar estas
estructuras protectoras es un paso fundamental para comprender el desarrollo de
las enfermedades neurodegenerativas y, tal vez algún día, desarrollar terapias
que puedan curar este tipo de patologías.
En tiempo real: cómo se reparan las
neuronas
El equipo de Tim Czopka, del Instituto de Biología Celular
Neuronal de la Universidad Técnica de Múnich utilizó pez cebra para llevar a
cabo sus estudios. Este modelo de experimentación es un organismo simple idóneo
para investigar el sistema nervioso, debido a la transparencia de sus tejidos
durante las primeras fases de desarrollo y su precio, disponibilidad y
facilidad de cultivo en los laboratorios, tal y como explican los
investigadores Carlos del Río-Bermúdez y Karl Ægir Karlsson, no relacionados
con el presente trabajo.
Los científicos de Múnich centraron su atención en la médula
espinal del pez cebra, utilizando primero nuevos marcadores biológicos o
señuelos para analizar cómo se formaban las vainas de mielina alrededor de las
fibras nerviosas. Los patrones característicos en la construcción de estas
estructuras protectoras de las neuronas de este organismo experimental, llamado
Danio rerio, se determinan en una fase temprana —durante los tres primeros
días—, según los resultados publicados en un artículo en la revista Current
Biology. Aunque los segmentos de mielina continúan creciendo mientras el cuerpo
del pez cebra aumenta de tamaño, el patrón de formación de la mielina se
mantiene en el tiempo.
A continuación, el grupo de Tim Czopka decidió destruir los
segmentos de mielina. "Lo que pasó a continuación nos sorprendió. Después
de eliminar dichas regiones, las capas protectoras comenzaron a remodelarse de
forma dinámica. Al final, el daño se reparó y en la mayoría de los casos se
mantuvo el patrón de formación original", explica el investigador
principal. Las neuronas consiguieron regenerar las vainas de mielina que
protegen sus axones, las prolongaciones de las células nerviosas que conducen
el impulso eléctrico. Lo hacían, según el trabajo publicado en Current Biology,
siguiendo una serie de etapas: primero, los segmentos adyacentes se expandieron
para cerrar el espacio donde había ocurrido la ablación; posteriormente, se
formó un nuevo segmento entre ellos y se redujeron hasta alcanzar su tamaño
original.
Tras grabar el vídeo en tiempo real donde muestran cómo se
reparan las neuronas, el equipo de científicos se preguntó cómo se controlaba
exactamente el proceso de regeneración de las vainas de mielina. "Nuestras
observaciones sugieren que no son los oligodendrocitos [un tipo de células
implicadas en la formación de mielina] quienes deciden cómo se forman, sino los
axones. Se podría decir que conocen mejor qué patrón se necesita para que las
señales se transmitan a una velocidad óptima", asegura Tim Czopka. Su
equipo trabaja en la actualidad para determinar qué papel juegan exactamente
estas prolongaciones nerviosas en la generación y reparación de la mielina, lo
que podría ayudarnos a entender el control de este proceso y dar lugar, tal vez
en un futuro, a nuevas estrategias terapéuticas contra la esclerosis múltiple.
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