A diferencia de los nervios de la médula espinal, los nervios periféricos que conectan nuestras extremidades y órganos con el sistema nervioso central tienen una asombrosa capacidad de regenerarse después de una lesión. Ahora, un nuevo informe en la edición del 1 de octubre de Cell, una publicación de Cell Press, ofrece una nueva perspectiva sobre cómo funciona el proceso de curación.
“Sabemos mucho sobre cómo se diferencian varios tipos de células durante el desarrollo, pero después de una lesión grave como una amputación, los nervios deben volver a crecer”, dijo Allison Lloyd de University College London. “Necesitan un nuevo mecanismo para hacerlo porque las señales de desarrollo no están allí”.
Ese tipo de rebrote no es fácil de lograr. Los nervios periféricos son células largas; su núcleo está en la médula espinal y los axones que se extienden desde ellos y transmiten mensajes nerviosos pueden llegar hasta el final de una pierna. “Cuando se corta un nervio, todos los axones aguas abajo se degeneran”, dijo Lloyd. Recrecimiento requiere que los dos extremos de alguna manera encuentren su camino de vuelta a través del tejido dañado.
Los científicos sabían que las células de Schwann eran importantes para ese proceso. Esas células se encuentran envueltas en axones, donde en circunstancias normales son células bastante “silenciosas”. Todo eso cambia cuando ocurre una lesión; esas células de Schwann se desdiferencian a un estado similar a las células madre y juegan un papel importante en cerrar la brecha para reparar las neuronas dañadas.
“Las células de Schwann podrían permanecer en un nervio durante años y luego, en cualquier punto, cambiar de estado”, dijo Lloyd. “Son células bastante inusuales”. (Hay otros ejemplos de células que pueden volver a un estado similar a las células madre, dijo, por ejemplo, las células en el hígado y las células endoteliales que recubren los vasos sanguíneos).
Pero, según muestra el nuevo estudio, las células de Schwann necesitan ayuda para reparar los nervios adecuadamente. Esa ayuda proviene de un tipo de célula bien estudiada que desempeña un papel en la cicatrización de heridas: los fibroblastos.
“Este es un nuevo rol para los fibroblastos”, dijo Lloyd, un hallazgo emocionante dado que las células son del tipo que crece cuando colocas tejido animal en cultivo celular y han sido muy bien estudiadas como resultado. “Se sabe mucho de ellos y siempre están presentes en las heridas. Esto demuestra que actúan de una manera completamente nueva”.
Los fibroblastos envían una señal a las células de Schwann, lo que hace que se clasifiquen en grupos, o cuerdas, que salen del nervio como grupo. Esas cuerdas guían el rebrote de axones a través de la herida. El equipo de Lloyd descubrió que la respuesta a la llamada señal de ephrin-B emitida por los fibroblastos depende de un factor llamado Sox2, mejor conocido por su papel central en las células madre embrionarias. Sox2 también es uno de los pocos ingredientes que pueden ayudar a reprogramar las células adultas para que se comporten como las células madre embrionarias.
Sin la señal de ephrin-B, las células de Schwann no pueden migrar de forma organizada y los axones no vuelven a crecer adecuadamente.
Lloyd dijo que los nuevos hallazgos podrían conducir a formas de mejorar la reparación de los nervios periféricos, y señaló que el proceso natural no es tan eficiente. “No es perfecto, pero si una mano se corta y se vuelve a coser, puedes obtener algo de movimiento”, dijo Lloyd. Su equipo está explorando activamente formas de mejorar el mecanismo natural de curación del nervio ahora.
Los investigadores también tienen planes para investigar si mecanismos similares podrían estar involucrados en el movimiento y la diseminación de cánceres del sistema nervioso periférico. “Todavía no lo sabemos, pero no sería sorprendente si esto es relevante para el movimiento de otras células”, dijo Lloyd.
Cuando un nervio se lesiona, a menudo es difícil lograr que vuelva a crecer lo suficientemente rápido como para restaurar la función. Pero ahora los investigadores dicen que pueden acelerar ese proceso, de modo que los nervios dañados se puedan curar en días en lugar de meses, al menos en ratas. Los científicos dicen que han desarrollado una técnica que reconecta los extremos cortados de un nervio, lo que le permite comenzar a transmitir mensajes de nuevo muy rápidamente. Por lo general, los nervios seccionados deben volver a crecer desde el punto de la lesión, un proceso que puede demorar meses, si es que alguna vez ocurre. Esto eventualmente podría ayudar a más de 50,000 personas al año en los Estados Unidos que sufren lesiones nerviosas que los dejan incapaces de usar un músculo en particular o sin sentir parte de su cuerpo. “Es emocionante”, dice Wesley Thayer, cirujano plástico del Centro Médico de la Universidad de Vanderbilt y coautor del estudio. Thayer dice que estas lesiones en los nervios periféricos son causadas por todo, desde choques automovilísticos hasta heridas de bala. Pero él dice que muchos de ellos suceden cuando alguien hace algo descuidado en la cocina. “Desafortunadamente, mucha gente con encimeras de granito colocará su mano con fuerza sobre una copa de vino y cortará los nervios en la mano o el antebrazo simplemente porque el vidrio se rompe en estas superficies duras”, dice. Un resbalón mientras se corta un bagel también puede cortar un nervio. Y los nervios no sanan como lo hacen otras partes del cuerpo, dice Thayer. “Lo que sucede después de que se ha seccionado un nervio es que entre el cerebro y la lesión, el mecanismo nervioso permanece vivo, pero [el tejido] más allá de eso, en realidad muere”, dice. El nervio en el lado conectado al cerebro generalmente comienza a regenerarse, pero muy lentamente, solo alrededor de 1 o 2 milímetros por día. Esas son malas noticias si cortas un nervio en tu hombro que controla, digamos, uno de tus dedos, dice Thayer. “Tomará, en un adulto, más de un año para que ese nervio crezca y llegue a la mano”, dice. “Y en el transcurso de ese año, el músculo realmente desarrolla una atrofia permanente y ya no es funcional, incluso si el nervio alcanza su objetivo”. Y puede que no. Así que durante décadas, los científicos han estado tratando de encontrar mejores formas de reparar los nervios dañados o cortados. George Bittner de la Universidad de Texas, Austin, ha estado estudiando el problema desde que era un estudiante graduado en la década de 1960. Él dice que un nervio dañado es un poco como un puente con una sección faltante. “Lo que querrías hacer es poner algún tipo de parche allí y unir las dos mitades”, dice. Bittner trabajó con Thayer y otros investigadores para llegar a un proceso de pasos múltiples que parece hacer precisamente eso. Primero, exponen el nervio seccionado. Luego usan compuestos químicos para revertir un proceso que normalmente cierra los extremos del nervio. En ese punto, juntan las dos terminaciones nerviosas con pequeñas suturas y aplican más sustancias químicas que hacen que los extremos nerviosos se fusionen. Este trabajo se informa en un estudio publicado en línea en el Journal of Neuroscience Research. La técnica se puede hacer completamente con productos químicos que ya están aprobados para su uso en personas, dice Bittner. Y produjo muy buenos resultados en un estudio de ratas a las que se les cortó el nervio ciático, dice. Ese nervio controla toda la pierna, la pata y los dedos de los pies, y sin él las ratas están muy deshabilitadas. Pero las ratas tratadas con su técnica mejoraron tan pronto como comenzaron a recuperarse de la cirugía, dice Bittner. “Sería difícil saber qué ratas, después de varias semanas, se cortaron el nervio ciático entero y que tuvieron una operación simulada, nunca se cortaron”, dice Bittner no es el único que trabaja en esta técnica. Los investigadores de Harvard también están involucrados. Y Thayer en Vanderbilt espera probar el acercamiento a las personas dentro de un año. Mientras tanto, los investigadores de la Universidad de Purdue informaron haber logrado fusionar los nervios de una manera diferente, utilizando una sustancia hecha con cáscaras de crustáceos. La nueva técnica puede eventualmente tener una aplicación más amplia en las personas, dice Bittner. “Si pudieras hacer que funcionara en los nervios periféricos, podría aplicarse a los nervios espinales”, dice. Otra persona que piensa de esa manera es Doug English. Fue tackle defensivo de los Detroit Lions en los años setenta y ochenta. “Mi carrera en el fútbol terminó con una lesión en el cuello”, dice English. “Soy muy afortunado de que no haya sido tan grave como muchas de las lesiones en el cuello”. English es presidente de Lone Star Paralysis Foundation en Austin, que ayudó a apoyar la investigación de Bittner. La fundación acaba de comenzar a financiar esfuerzos para utilizar la técnica de Bittner en ratas con lesiones en la médula espinal.
