Ratas con lesiones cerebrales responden a una terapia con hormona del crecimiento

Investigadores de la Universidad de Salamanca han estudiado los beneficios de los trasplantes neurales en modelos de rata con una lesión de la corteza motora, parte de la corteza cerebral que controla y ejecuta los movimientos voluntarios.

Margarita Heredia, miembro del Instituto de Neurociencias de Castilla y León (INCyL) y primera firmante del artículo, publicado en Behavioural Brain Research, explica que esta línea de investigación es continuación de los estudios que ha venido realizando su grupo en los últimos años.

En el nuevo modelo primero se enseña a los animales un comportamiento de habilidad motora fina, que consiste en sacar la pata a través de uno de los agujeros de la caja de test para acceder a la comida que se sitúa fuera en un comedero.

Una vez aprendido este comportamiento, se les practica una lesión por aspiración en la corteza motora contralateral a su mano preferente, de manera que, si es una rata diestra, se les lesiona el hemisferio izquierdo y, si es zurda, se le lesiona el hemisferio derecho, puesto que cada hemisferio cerebral controla la extremidad contraria. Tras comprobar que la lesión es efectiva, se procede a realizar trasplantes neurales.

Los autores comenzaron realizando estos trasplantes a partir de tejido de embrionario de la misma zona cerebral, comprobando que se producía una recuperación de las funciones motoras, y estudiaron los mecanismos implicados en la recuperación mediante el empleo de diferentes tipos de tejidos donantes no corticales, como tejido de la amígdala o del núcleo estriado.

Al pensar en trasladar estas investigaciones al ser humano, y teniendo en cuenta los problemas éticos y legales asociados al empleo de tejidos embrionarios, los científicos se plantearon abordar otras estrategias. Una de ellas fue utilizar astrocitos, un tipo de células de la glía, encapsuladas en esferas de alginato, un polímero biocompatible.

Sin embargo, un cambio en la búsqueda de nuevas estrategias llegó a través de la colaboración con Jesús Devesa, investigador de la Universidad de Santiago de Compostela que es pionero en tratamientos clínicos con la hormona del crecimiento. “Entramos en contacto con él para aplicar su método a nuestro modelo experimental”, señala Margarita Heredia.

En definitiva, esta nueva fase consiste en aplicar la hormona de crecimiento combinada con rehabilitación a ratas adultas condicionadas para realizar el test de habilidad motora fina, lesionadas posteriormente por aspiración en la corteza motora y en las que se ha comprobado la efectividad de la lesión.

Para realizar los experimentos, se dividieron las ratas en varios grupos. A uno de ellos se le aplicó la hormona del crecimiento inmediatamente después de la lesión y a otro, a los seis días. El resultado, corroborado por otros grupos de animales que sirven de control para el experimento, es que las ratas del primer grupo alcanzaron una recuperación funcional del déficit motor y las del segundo no.

La rehabilitación, que consiste en forzar el uso de la mano afectada por la lesión, se realiza en dos periodos, entre 5 y 14 días después de la lesión y a los 30 días del tratamiento con la hormona del crecimiento, aunque ahora los investigadores están pensando en introducir otros marcos temporales.

Mecanismos moleculares

Por otra parte, la investigación también ha incluido estudios inmunohistoquímicos para localizar sustancias implicadas en estos procesos. Una ellas es la proteína gliofibrilar ácida (GFAP), que aumenta tras la lesión debido a la reacción astrocitaria que se produce en la zona de la lesión.

El estudio también se ha ocupado de la nestina, proteína que se expresa durante el desarrollo en células progenitoras neurales y en el cerebro adulto se encuentra principalmente en los lugares en los que se localizan células madre, como los ventrículos laterales o el hipocampo. Este trabajo ha comprobado que la nestina se reexpresa tras la lesión.

“La vimos en la corteza motora del hemisferio no dañado, algo que hemos interpretado como un indicio de plasticidad”, comenta Adelaida Sánchez Riolobos, otra de las investigadoras del grupo. Es decir, que “la reexpresión de nestina en la corteza contralateral del hemisferio no dañado podría estar mediando la recuperación”.

Tras esta publicación, los investigadores de la Universidad de Salamanca se proponen nuevos experimentos en los que se inicie la rehabilitación desde el primer día del tratamiento con la hormona del crecimiento, así como analizar el papel de los receptores de la hormona de crecimiento.