Investigadores de la Universidad de Cádiz (UCA) han observado que el uso de un agente inhibidor de la proteína ADAM-17 permite incremente la regeneración neuronal. El siguiente objetivo es demostrar que la inhibición de esta proteína in vivo favorece la generación de nuevas neuronas y ayuda al cerebro a recuperarse de una lesión.
En el área de Fisiología de la Facultad de Medicina de la Universidad de Cádiz, un grupo de seis investigadores encabezados por Carmen Estrada lleva más de cuatro años estudiando en cerebros adultos de mamíferos la neurogénesis, es decir el proceso de formación de neuronas nuevas a partir de células madre. El propósito, encontrar algún mecanismo adicional que facilite el tratamiento de patologías del Sistema Nervioso Central (SNC), que se producen como consecuencia de la muerte neuronal.
"Hablamos de enfermedades de gran importancia socioeconómica como el alzhéimer, párkinson o la esclerosis lateral amiotrófica (ELA), así como las consecuencias de los accidentes cerebrovasculares o la pérdida neuronal por traumatismo craneal severo", explican los investigadores. Fruto de sus investigaciones, el equipo ha conseguido usar agentes inhibidores de la proteína ADAM-17 para la preparación de un fármaco que incremente la regeneración neuronal del sistema nervioso central.
Entre neuronas y células gliales
En el cerebro se pueden encontrar dos tipos de células: neuronas y células gliales. Lejos de la creencia popular, las células gliales constituyen el tipo celular mayoritario dentro del sistema nervioso central, no obstante las neuronas son las que desempeñan las funciones que finalmente van a dan lugar a sensaciones, emociones, recuerdos o pensamiento abstracto. La glía constituye un tejido con funciones principalmente de sostén, que permite a las neuronas realizar con excepcional eficacia su función.
Carmen Estrada lo explica así: "Cuando se produce una lesión y se pierden ambos tipos de células, se activan las células madre neurales que residen en cerebro adulto. Estas células madre se dividen y dan lugar a nuevas células gliales, pero no a neuronas. Nosotros hemos comprobado que esto se debe a la actividad de una proteína con actividad enzimática (una enzima) que se llama ADAM-17. Cuando nosotros bloqueamos la actividad de esta enzima en células madre neurales in vitro, se generan más neuronas y menos células gliales (lo contrario que antes). Por otro lado, también hemos constatado que en la zona del cerebro en la que se produce un daño hay un aumento de la proteína ADAM-17, que no existe o es muy escasa en el cerebro normal. Concretamente, ADAM-17 aparece en las células madre que se están dividiendo alrededor de la lesión, siendo la responsable de que se formen nuevas células gliales pero no neuronas. Por eso pensamos que la inhibición de ADAM-17 favorecerá la aparición de nuevas neuronas y ayudará a la recuperación de la lesión".
El trasplante de células madre que dé lugar a neuronas podría contribuir a resolver, o al menos paliar, los problemas clínicos que plantean las enfermedades que generan pérdida neuronal. Pero "tenemos que modificar el nicho no-neurogénico de la zona lesionada y convertirlo en un nicho neurogénico en el que tanto las células madre endógenas como las trasplantadas pudieran dar lugar a neuronas maduras y funcionales", especifica la científica.
En otras palabras, "el tejido tendría que ser sometido a terapia celular a través de la implantación de células madre en la zona lesionada al mismo tiempo que mediante la inhibición de ADAM-17, se favoreciera que estas células trasplantadas se convirtieran en neuronas", matiza Carmen Castro, coautora de la investigación.
"Lo ideal es encontrar algún fármaco potencial que sirva para anular la actividad de ADAM-17 y que no tenga efectos secundarios en los humanos, algo en lo que varios laboratorios farmacéuticos están trabajando actualmente", señala la experta.
De la investigación in vitro a la in vivo
Hasta el momento, los experimentos que se han llevado a cabo se han hecho in vitro, ya que "nos encontramos con el problema de que no hemos conseguido un fármaco inhibidor de ADAM-17, por lo que se ha trabajado con un ARN de interferencia", indica Carmen Estrada.
No obstante, "para continuar con la investigación in vivo no nos sirve el ARN de interferencia porque las técnicas para su aplicación en animales de experimentación no están aún bien desarrolladas". Algo que en las últimas semanas ha sido resuelto por el equipo de investigadores que ya está trabajando en una nueva forma de desarrollar los trabajos in vivo y que vaticina al menos cuatro años más de estudio.
El siguiente objetivo del grupo de investigación es demostrar que la inhibición de ADAM-17 in vivo favorece la generación de nuevas neuronas y ayuda a recuperar al cerebro de una lesión. Si se encontrara un inhibidor específico de ADAM-17 que no tuviese efectos secundarios en humanos, podría desarrollarse un fármaco que inhiba el proceso de diferenciación glial y favorezca la diferenciación neuronal durante el proceso de regeneración de lesiones del sistema nervioso central a partir de células madre neurales propias del individuo (endógenas) o trasplantadas.
En un futuro esta investigación podría tener una aplicación clínica en humanos afectados por una lesión del sistema nervioso central (del cerebro o de la médula espinal). Además se abriría la posibilidad al empleo de trasplantes de células madre neurales. Una nueva propuesta para facilitar la regeneración neuronal.
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