¿Las células nerviosas pueden regenerarse?

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Antes que nada, veamos qué es la regeneración

En biología, la regeneración es el proceso en el cual la reactivación del desarrollo en la vida postembrionaria restaura los tejidos faltantes . (Desdiferenciación)

Ahora ven a las neuronas / células nerviosas que son los tipos de células.

Por lo tanto, de las dos oraciones anteriores se puede decir que la célula no puede regenerarse si en realidad ocurre la regeneración, entonces son los órganos / tejidos los que se regeneran. En realidad, las células diferenciadas no afectadas en ese órgano se desdiferencian y sufren división celular y suman las células.

La regeneración de órganos es una capacidad de adaptación común y generalizada entre las criaturas metazoa.

En un contexto relacionado, algunos animales pueden reproducirse asexualmente a través de la fragmentación, la gemación o la fisión.

Sí, no, no es la respuesta.

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.

Ahora llegué a concluir la respuesta

1. Las neuronas dañadas no pueden ser reemplazadas por otras neuronas.
2. La regeneración solo puede ocurrir en las células nerviosas PNS donde los axones vuelven a crecer, como la reproducción asexual, donde las células no necesitan desdiferenciación .

Si es incorrecto o al revés, por favor corrígeme

Las neuronas periféricas pueden regenerarse muy fácilmente. Normalmente están recubiertos de mielina, producida por células de Schwann. Cuando se daña una neurona, la porción aguas abajo del axón se degenera y es absorbida por las células restantes de Schwann (este proceso se denomina degeneración walleriana) y la mielina se elimina. Las células de Schwann permanecen en su lugar, sin embargo, y proporcionan un camino para que el axón en regeneración lo siga. Una vez que llega a su destino, debe estar lo suficientemente cerca como para que pueda hacer una sinapsis con el objetivo original del nervio (aunque a menudo no es perfecto). Las neuronas PNS por lo general se regeneran a una velocidad de alrededor de 1 mm por día, por lo que la regeneración completa depende de la longitud del axón y dónde se lesionó.

El Sistema Nervioso Central no funciona tan bien. Las neuronas del sistema nervioso central (SNC) generalmente están recubiertas de oligodendrocitos. Cuando el axón está dañado, se degenera, pero los restos y la mielina no se eliminan, y los oligodendrocitos a menudo sufren apoptosis. Dado que los restos se eliminan tan lentamente, y los oligodendrocitos no dejan un “rastro de migas de pan” como hacen las células de Schwann, el proceso es mucho más lento (si es que ocurre).

Institutos Nacionales de la Salud (NIH)

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Resultados y problemas en diferenciación celular

Manuscrito del autor

Acceso público HHS

Regeneración Axon en los Sistemas Nervioso Periférico y Central

Eric A. Huebner y Stephen M. Strittmatter

Información adicional del artículo

Abstracto

La regeneración de Axon en el sistema nervioso central (SNC) de mamíferos maduros es extremadamente limitada después de la lesión. En consecuencia, los déficits funcionales persisten después de la lesión de la médula espinal (LME), lesión cerebral traumática, accidente cerebrovascular y condiciones relacionadas que implican la desconexión axonal. Esta situación difiere de la del sistema nervioso periférico de mamíferos (PNS), donde la regeneración axonal a larga distancia y la recuperación funcional sustancial pueden ocurrir en el adulto. Tanto las moléculas extracelulares como la capacidad de crecimiento intrínseca de la neurona influyen en el éxito regenerativo. Este capítulo analiza los determinantes de la regeneración de axones en el SNP y el SNC.

1. Introducción

Los axones del sistema nervioso central (SNC) no se regeneran espontáneamente después de una lesión en mamíferos adultos. Por el contrario, los axones del sistema nervioso periférico (SNP) se regeneran fácilmente, lo que permite la recuperación de la función después del daño del nervio periférico. Aguayo y sus colegas demostraron que al menos algunas neuronas maduras del SNC conservan la capacidad de regenerarse cuando se les proporciona un injerto permisivo de nervio periférico (Richardson y cols., 1980, 1984, David y Aguayo, 1981, Benfey y Aguayo, 1982). Este trabajo sugirió que el entorno de SNP es estimulante y / o que el entorno del SNC inhibe el crecimiento de axones. Estudios posteriores identificaron factores promotores del crecimiento en el SNP y factores inhibidores del crecimiento en el SNC. Los inhibidores de la regeneración incluyen proteínas específicas en la mielina del SNC y moléculas asociadas con la cicatriz astroglial. Además, un aclaramiento de residuos más lento en el sistema nervioso central con respecto al SNP puede impedir el recrecimiento axonal. La falla autónoma de la célula de las neuronas axotomizadas del SNC para inducir aquellos genes promotores del crecimiento, que están altamente regulados positivamente por las neuronas PNS lesionadas, también limita la reparación del cerebro y la médula espinal. La comprensión de los factores que influyen en el crecimiento del axón es fundamental para el desarrollo de terapias para promover la regeneración del SNC.

2 Regeneración Axon en el Sistema Nervioso Periférico

2.1 Descripción general de la regeneración del sistema nervioso periférico

Después de una lesión del nervio periférico, los axones se regeneran fácilmente. La porción distal del axón, que está desconectada del cuerpo celular, sufre degeneración walleriana. Este proceso activo da como resultado la fragmentación y la desintegración del axón. Los desechos son eliminados por las células gliales, predominantemente macrófagos. Los axones proximales pueden regenerar y re-inervar sus objetivos, lo que permite la recuperación de la función.

2.2 Genes asociados a la regeneración

Después de la axotomía, las neuronas PNS regulan por incremento numerosos genes asociados a la regeneración (RAG). Algunos de estos genes tienen un papel directo en la regeneración axonal, mientras que otros no. Se ha demostrado que varios RAG son importantes para el crecimiento y / o la regeneración de neuritas. Estos incluyen c-Jun (Raivich et al., 2004), activación del factor de transcripción-3 (ATF-3) (Seijffers y otros, 2006), caja SRY, gen 11 (Sox11) (Jankowski y otros, 2009), prolina pequeña -repetir proteína 1A (SPRR1A) (Bonilla y otros 2002), proteína-43 asociada al crecimiento (GAP-43) y CAP-23 (Bomze y otros 2001).

Una estrategia para identificar RAG implica dañar un nervio periférico y luego observar cambios en la expresión génica en los correspondientes cuerpos celulares (Bonilla et al., 2002, Tanabe et al., 2003, Costigan et al., 2002). Varios de estos estudios han utilizado la tecnología de generación de perfiles genéticos para examinar los cambios en la expresión génica en las neuronas sensoriales después de la axotomía. Por ejemplo, Bonilla et al. (2002) demostraron que SPRR1A es altamente inducido en las neuronas del ganglio de la raíz dorsal (GRD) una semana después de la transección del nervio ciático (la proteína aumentó más de 60 veces de los DRG completos). La inmunohistoquímica demostró la expresión de SPRR1A en los cuerpos de células neuronales DRG y en la regeneración de axones periféricos. La expresión de SPRR1A también se incrementa después de la lesión del nervio ciático en los cuerpos celulares de la neurona motora del cuerno ventral y las fibras sensoriales dentro de la médula espinal (Figura 1). La sobreexpresión de SPRR1A mediada por el virus del herpes simple en las neuronas DRG de los polluelos embrionarios promueve el crecimiento de las neuritas. La asociación de la expresión de SPRR1A con la regeneración y su capacidad para promover el crecimiento de neuritas sugiere que puede tener un papel en la regeneración de axones.

Figura 1

SPRR1A upregulation en el proceso central de las neuronas sensoriales aferentes primarias y en motoneuronas después de la lesión del nervio ciático. El nervio ciático fue aplastado en la mitad del muslo en un lado de un ratón adulto. Siete días después, el animal fue sacrificado, y …

ATF-3 es un factor transcripcional inducido en las neuronas sensoriales después de la lesión (Tanabe et al., 2003, Boeshore et al., 2004). La sobreexpresión de ATF-3 promueve el crecimiento de neuritas (Seijffers et al., 2006). Sox11 y c-Jun son factores de transcripción inducidos por la lesión y son necesarios para la regeneración nerviosa eficiente (Jankowski et al., 2009; Raivich et al., 2004). Los factores transcripcionales asociados con la regeneración, como c-Jun, parecen inducir la expresión de otros RAG y, por lo tanto, pueden promover un estado de crecimiento (Raivich et al., 2004).

3 Regeneración Axon en el Sistema Nervioso Central

3.1 Descripción general de la regeneración del sistema nervioso central

El trabajo pionero de Aguayo y sus colegas demostraron que las neuronas del SNC de mamíferos adultos, que normalmente no se regeneran, pueden crecer durante largas distancias en el entorno permisivo de un injerto de nervio periférico (Richardson et al., 1980, 1984, David y Aguayo 1981; Benfey y Aguayo 1982). Estos estudios demostraron que el ambiente es un determinante crítico de la regeneración del axón. Posteriormente, se identificaron numerosas moléculas dentro del SNC que limitan la regeneración.

Las dos clases principales de inhibidores de la regeneración del SNC son los inhibidores asociados a la mielina (MAI) y los proteoglicanos de sulfato de condroitina (CSPG). Estas moléculas limitan la regeneración del axón y, al interferir con su función, se logra cierto grado de crecimiento en el sistema nervioso central del adulto.

Los factores autónomos celulares también son determinantes importantes de la falla de regeneración del SNC. Las neuronas del SNC no regulan al alza los genes asociados al crecimiento en la misma medida que las neuronas del SNP. En consecuencia, su capacidad de regeneración es limitada incluso en ausencia de inhibidores. El aumento de la capacidad de crecimiento intrínseco de las neuronas permite una moderada regeneración de axones dentro del SNC (Bomze et al., 2001; Neumann y Woolf 1999).

La regeneración de Axon es uno de los muchos factores que influyen en la recuperación después del daño en el SNC. El brote de axones no lesionados también puede contribuir drásticamente a mejoras funcionales. Además, la plasticidad en el nivel sináptico puede ser la base de un cierto grado de recuperación visto incluso en ausencia de tratamientos (es decir, aprender a utilizar los circuitos neuronales respetados de nuevas maneras). Los estudios de regeneración CNS no siempre distinguen entre estos diferentes mecanismos, y, para el propósito de esta discusión, serán considerados juntos. La sustitución de los cuerpos celulares neuronales perdidos, un componente prominente de muchos trastornos del SNC, está más allá del alcance de este capítulo.

3.2 Inhibidores asociados a la mielina

Los MAI son proteínas expresadas por los oligodendrocitos como componentes de la mielina del SNC. Los MAI deterioran el crecimiento de neuritas in vitro y se cree que limitan el crecimiento de axones in vivo después del daño en el SNC. Los MAI incluyen Nogo-A (Chen et al., 2000; GrandPre et al., 2000), glicoproteína asociada a mielina (MAG) (McKerracher et al., 1994), glicoproteína de mielina oligodendrocítica (OMgp) (Kottis et al., 2002). ephrin-B3 (Benson et al., 2005) y Semaphorin 4D (Sema4D) (Moreau-Fauvarque y otros, 2003). Tres de estos (Nogo-A, MAG y OMgp) interactúan con un receptor neuronal Nogo-66 1 (NgR1) para limitar el crecimiento de axones. Estos tres ligandos estructuralmente no relacionados también muestran afinidad por un segundo receptor inhibidor del crecimiento de axones, receptor B de tipo inmunoglobulina emparejado (PirB) (Atwal et al., 2008). En su mayor parte, los MAI no se encuentran en la mielina PNS, que es producida por células de Schwann en lugar de oligodendrocitos. Una excepción es MAG, que está presente en la mielina PNS, pero se elimina mucho más rápidamente por las células gliales en la periferia que en el cerebro y la médula espinal.

Uno de los MAI mejor caracterizados es Nogo-A. La deleción genética de Nogo-A promueve el crecimiento corticoespinal (Fig. 2) y del raquis y mejora la recuperación funcional después de LME, aunque este fenotipo está modulado por el fondo de cepa, la edad y el tracto axonal (Kim et al., 2003b; Simonen et al., 2003; Zheng y otros, 2003; Dimou et al., 2006). Incluso después de controlar estos factores, ciertas mutaciones dirigidas crean una mayor respuesta de crecimiento axónico que otras (Cafferty et al., 2007b). Sin embargo, incluso la mutación que menos promueve el crecimiento del gen Nogo tiene un fenotipo de crecimiento potenciado después de la piramidotomía (Cafferty y Strittmatter 2006). Además, los anticuerpos que se dirigen a Nogo-A promueven el crecimiento axonal y la recuperación funcional después de la lesión del SNC (Z’Graggen et al., 2000; Wiessner et al., 2003; Seymour et al., 2005). Un anticuerpo anti-Nogo-A ha avanzado a los ensayos clínicos para SCI.

Figura 2

Trazado axónico del tracto corticoespinal (CST) en ratones que carecen de Nogo-A / B después de la hemisección dorsal de la médula espinal media torácica. Una sección parasagital de la médula espinal torácica de un ratón con una mutación en el gen Nogo que impide la expresión de Nogo-A y Nogo-B. …

Dos porciones inhibitorias de Nogo-A han sido identificadas. El primero, denominado Nogo-66, es un fragmento de 66 aminoácidos que interactúa con NgR1 en la membrana neuronal (Fournier et al., 2001). Una secuencia de 24 aminoácidos adyacente, aunque no es inhibitoria en sí misma, facilita la unión de afinidad picomolar del Nogo-66 a NgR1 (Hu et al., 2005). El dominio Nogo-66 también puede interactuar directamente con un receptor secundario, PirB, en la superficie de las neuronas (Atwal et al., 2008). La otra porción inhibitoria de Nogo-A Amino-Nogo actúa a través de un mecanismo independiente para interrumpir la función de la integrina neuronal (Hu y Strittmatter 2008).

Existen otras dos isoformas de Nogo (Nogo-B y Nogo-C), que contienen el lazo inhibidor Nogo-66 que se encuentra en Nogo-A pero que carecen de la secuencia Amino-Nogo. Estas isoformas no se encuentran naturalmente en la mielina, pero la sobreexpresión transgénica de Nogo-C en células de Schwann, que normalmente no expresa ninguna isoforma de Nogo, retrasa la regeneración del nervio periférico. Esto demuestra la capacidad de Nogo-66 para limitar la regeneración de axones in vivo (Kim et al., 2003a).

MAG es otra proteína inhibidora presente en la mielina del SNC (McKerracher et al., 1994). MAG interactúa con varios receptores neuronales para limitar el crecimiento de neuritas in vitro, incluidos NgR1 (Liu y col., 2002; Domeniconi y col., 2002), gangliósidos (Vyas y col., 2002; Mehta y col., 2007), Nogo receptor 2 (NgR2) (Venkatesh et al., 2005) y PirB (Atwal et al., 2008). La importancia relativa de cada receptor varía con el tipo neuronal. Por ejemplo, en las neuronas DRG postnatales, NgR1 media la mayoría de la inhibición por MAG, mientras que en las neuronas cerebrales postnatales del gránulo, GT1b parece ser más importante (Mehta et al., 2007). Aunque el MAG inhibe la excrecencia de neuritas in vitro, no se observan pruebas de regeneración mejorada del tracto corticoespinal (CST) o germinación después de una lesión SCI o del nervio óptico en ratones MAG knockout (Bartsch et al., 1995). Por lo tanto, el MAG parece tener un papel menos importante en la limitación del crecimiento del axón del SNC que otros inhibidores como el Nogo-A.

OMgp, otro MAI que interactúa con NgR1 y PirB, también limita el crecimiento de neuritas in vitro (Kottis et al., 2002). No se han descrito estudios de regeneración del SNC con ratones knockout OMgp.

NgR1 es un receptor de membrana ligado a glicosilfosfatidilinositol (GPI), que carece de un dominio transmembrana o citoplásmico. Interactúa con correceptores LINGO-1 (Mi et al., 2004) y p75 (Wang et al, 2002) o TAJ / TROY (Park et al., 2005; Shao et al., 2005), dependiendo del tipo neuronal, para limitar el crecimiento axonal . Se observó la regeneración axónica reforzada de rubrospinal y rapspinal, pero no corticoespinal, en ratones knockout NgR1 después de SCI (Kim et al., 2004). El crecimiento axonal mejorado se correlaciona con la recuperación funcional mejorada. Aunque la regeneración de CST no se observa después de SCI en ratones que carecen de NgR1, los axones corticofugales muestran un crecimiento mejorado en estos ratones después de un accidente cerebrovascular (Li et al., 2004) o piraramidotomía (Cafferty y Strittmatter, 2006). Por lo tanto, NgR1 limita el crecimiento axonal y la recuperación funcional después del daño del SNC.

La función NgR1 se puede bloquear mediante una forma soluble de NgR1 extracelular fusionado a Fc humano (NgR (310) ecto-Fc). NgR (310) ecto-Fc promueve el crecimiento corticoespinal y rafe-espinal y la recuperación funcional después de SCI en ratas (Li et al., 2004). Además, los ratones transgénicos que secretan ecto NgR (310) bajo el control del promotor GFAP (lo que provoca que los astrocitos reactivos secreten altos niveles de la proteína después de la lesión del SNC) muestran una recuperación funcional mejorada después de LME (Li et al., 2005).

Un antagonista de NgR1 competitivo, péptido Nogo-extracelular, residuos 1-40 (NEP1-40), se une a, pero no activa, NgR1. NEP1-40 atenúa la inhibición del crecimiento de neuritas por Nogo-A y mielina CNS. Después de SCI, NEP1-40 promueve la regeneración corticoespinal y rapspinal y la recuperación funcional, incluso cuando el inicio del tratamiento se retrasa por una semana (GrandPre et al., 2002; Li y Strittmatter, 2003). Debido a que NEP1-40 bloquea Nogo-66, pero no a otros ligandos de NgR1, es menos efectivo que NgR (310) ecto-Fc.

Los estudios descritos anteriormente confirman la importancia de NgR1 y sus ligandos en la limitación de la regeneración del SNC. Todavía no se han publicado estudios funcionales in vivo de otros receptores de MAI.

3.3 Proteoglicanos del sulfato de condroitina

La cicatriz astroglial, que se forma después de la lesión del SNC, es una barrera física para la regeneración, y también contiene moléculas inhibidoras que impiden el crecimiento del axón. Los CSPG son las principales moléculas inhibidoras que se encuentran en la cicatriz glial (revisado en Morgenstern et al., 2002). Los CSPG están regulados positivamente por los astrocitos reactivos después del daño del SNC y están ambos unidos a la membrana y secretados en el espacio extracelular. Los miembros de esta clase de inhibidores incluyen neurocan (Asher et al., 2000), versican (Schmalfeldt et al., 2000), brevican (Yamada et al., 1997), fosfacano (Inatani et al., 2001), aggrecan (Carmen et al. 2007) y NG2 (Dou y Levine, 1994). No se ha identificado un receptor para CSPG.

Interferir con la función CSPG promueve la regeneración de axones en el sistema nervioso central. Los CPSG contienen proteínas del núcleo con cadenas laterales de glicosaminoglicanos (GAG), que pueden escindirse mediante la enzima bacteriana condroitinasa ABC. Esta enzima reduce la actividad inhibidora de los CSPG in vitro (McKeon et al., 1995; Carmen et al., 2007). Además, cuando se administra condroitinasa ABC después de la contusión espinal en ratas, se puede detectar la regeneración tanto de la CST descendente como de las fibras sensoriales ascendentes (Bradbury et al., 2002). Este crecimiento axonal va acompañado de una recuperación mejorada de las funciones locomotoras y propioceptivas asociadas. Varios otros estudios han confirmado que Chondrotinase ABC promueve el crecimiento axonal después de la lesión del SNC (Barritt et al., 2006, Massey et al., 2006, Cafferty et al., 2007a).

3.4 Otros inhibidores de la regeneración de axones

Los inhibidores de la regeneración de axón (IRA) que se encuentran en el SNC que no están presentes en la mielina o en la cicatriz glial incluyen moléculas de guía de repulsión (RGM) y semaforina 3A (Sema3A). La evidencia de que estas moléculas limitan la regeneración del SNC incluye estudios que demuestran que un anticuerpo anti-RGMa (Hata y col., 2006) o un inhibidor de molécula pequeña de Sema3A (Kaneko y col., 2007) promueven la recuperación funcional después de LME en ratas.

3.5 Vías de señalización inhibitoria

Se ha demostrado que múltiples ARI activan la pequeña familia de genes homólogos de ras GTPasa, miembro A (RhoA) (Niederost y otros 2002, Fournier y otros 2003, Shao et al., 2005). El RhoA activado, a su vez, activa la proteína quinasa 2 (ROCK2) enrollada en espiral asociada a Rho, una quinasa que regula la dinámica del citoesqueleto de actina (revisado en Schmandke et al., 2007). La activación de ROCK2 da como resultado el cese del crecimiento de neuritas. Interferir con la actividad RhoA o ROCK2 promueve la regeneración del axón CNS y la recuperación funcional.

El ibuprofeno, que inhibe RhoA, promueve la germinación corticoespinal y raquídea después de la contusión espinal (Fu et al., 2007; Wang et al., 2009), así como la regeneración del axón rapspinal a larga distancia después de una transección completa de la médula espinal (Wang et al. . La preservación tisular en el sitio de la lesión también se ve reforzada por el ibuprofeno y, por lo tanto, puede contribuir a la recuperación funcional (Wang et al., 2009).

El inhibidor de ROCK2 Y27632 promueve la brotación CST y la recuperación locomotora después de la lesión espinal de la sección hemi dorsal en ratas (Fournier et al., 2003). Además, los ratones knock-out ROCK2 muestran una recuperación funcional mejorada después de SCI (Duffy PJ, Schmandke A y Strittmatter SM, observaciones no publicadas). Por lo tanto, ROCK2 es un importante mediador de la falla de regeneración del SNC.

Alguna evidencia sugiere que el receptor del factor de crecimiento epidérmico (EGFR) contribuye a la falla de regeneración del SNC. Un estudio demostró la regeneración mejorada del nervio óptico después del tratamiento con el inhibidor de EGFR irreversible PD168393 (Koprivica et al., 2005). Este estudio proporciona evidencia de que la trans-activación de EGFR media la inhibición del crecimiento de neuritas por MAIs y CSPGs. Otro estudio observó que PD168393 aumenta la preservación y / o la regeneración de las fibras 5-hidroxitriptófano-inmunorreactivas (serotoninérgicas) en la parte caudal de una lesión de la médula espinal (Erschbamer et al., 2007). Por lo tanto, la activación de EGFR parece limitar la recuperación después del trauma del SNC.

Otras moléculas que han sido implicadas en la señalización de ARI incluyen la proteína quinasa C (Sivasankaran et al., 2004), LIM quinasa, Slingshot fosfatasa y cofilina (Hsieh et al., 2006).

3.6 Estado de crecimiento intrínseco de la neurona

En contraste con el SNP, la regulación al alza de los RAG periféricos (véase la sección 2.2) es relativamente modesta en el SNC después de la lesión (Fernandes et al., 1999; Marklund et al., 2006). Esta escasez de expresión de RAG parece ser parcialmente responsable de la capacidad limitada de regeneración de las neuronas del SNC. El aumento de la expresión de RAG en las neuronas del SNC mejora su capacidad regenerativa. Por ejemplo, Bomze et al. (2001) demostraron que la sobreexpresión de GAP-43 y CAP-23 en conjunto promueve la regeneración del axón sensorial después de SCI.

Las neuronas DRG tienen un proceso periférico y un proceso central. La lesión del proceso periférico da como resultado una regulación al alza robusta de los RAG, como se describió anteriormente. Sin embargo, la lesión del proceso central por rizotomía dorsal o hemi sección dorsal de la médula espinal no induce una respuesta regenerativa casi tan robusta, y los procesos centrales no se regeneran en el SNC. La lesión de los axones periféricos una semana antes de la lesión central (denominada lesión condicionante) permite cierto grado de regeneración de la fibra sensitiva dentro de la médula espinal (Neumann y Woolf 1999). La lesión condicionante parece mejorar el estado de crecimiento de la neurona de modo que su proceso central puede regenerarse en el entorno del SNC.

El monofosfato de adenosina cíclico (cAMP) es una segunda molécula mensajera que influye en el estado de crecimiento de la neurona. Los niveles de cAMP se incrementan por una lesión condicionante periférica (Qiu et al., 2002). La elevación de los niveles de cAMP por inyección intraganglionar de un análogo de cAMP permeable a la membrana, cAMP de dibutirilo (db-cAMP), imita los efectos estimuladores del crecimiento de una lesión acondicionadora, promoviendo la regeneración de los axones sensoriales dentro de la médula espinal (Neumann et al. 2002; Qiu y otros, 2002). La inyección in vivo de db-cAMP antes de la remoción de DRG también mejora la capacidad de los cultivos de DRG disociados para crecer en mielina MAG o CNS in vitro, lo que indica que la elevación de cAMP puede promover el crecimiento en presencia de MAI (Qiu et al., 2002).

Rolipram, un inhibidor de la fosfodiesterasa 4, aumenta el cAMP al interferir con su hidrólisis. Cuando se administra 2 semanas después de la hemisección de la médula espinal, el rolipram aumenta la regeneración serotonérgica del axón en injertos de tejido espinal embrionario implantados en el sitio de la lesión en el momento de la lesión (Nikulina et al., 2004). La gliosis reactiva se reduce con rolipram, y esto podría contribuir a la recuperación funcional observada. Además, la preservación axonal mejorada y la mielinización son inducidas por elevación de cAMP en combinación con injertos de células de Schwann después de SCI, en comparación con injertos de células de Schwann solos (Pearse y otros 2004), sugiriendo mecanismos adicionales por los cuales la elevación de cAMP podría conducir a mejoras funcionales. No obstante, la demostración del crecimiento del axón serotonérgico en injertos en el sitio de la lesión en ambos estudios indica que la elevación de cAMP puede inducir la regeneración del axón del SNC.

La elevación de AMPc activa la proteína quinasa A (PKA) e induce la transcripción mediada por CREB de diversos genes asociados al crecimiento, incluyendo IL-6 y arginasa I. La síntesis posterior de poliaminas por arginasa I se ha propuesto como un posible mecanismo por el cual el AMPc aumenta el crecimiento de neuritas (Cai y otros, 2002).

4. Conclusión

Se pensaba que la regeneración del SNC de mamífero herido era un objetivo inalcanzable. Los avances recientes en nuestra comprensión de los factores que limitan la regeneración del SNC y los que facilitan la regeneración del SNP han llevado a terapias que permiten cierto grado de recuperación del cerebro y la lesión medular en modelos animales. Estos hallazgos abren la posibilidad de promover la regeneración del SNC humano dañado.

Información del artículo

Resultados Probl Cell Differ. Manuscrito del autor; disponible en PMC 2010 Mar 27.

Publicado en forma editada final como:

Resultados Probl Cell Differ. 2009; 48: 339-351.

doi: 10.1007 / 400_2009_19

PMCID: PMC2846285

NIHMSID: NIHMS162879

Eric A. Huebner y Stephen M. Strittmatter

Programa de Neurociencia Celular, Neurodegeneración y Reparación, Facultad de Medicina de la Universidad de Yale, New Haven, CT, EE. UU.

Autor correspondiente.

Stephen M. Strittmatter: [email protected]

Aviso de copyright y exención de responsabilidad

La versión final editada de este artículo está disponible en Results Probl Cell Differ

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Referencias

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No, carece de la propiedad de la regeneración ya que no tiene centrosoma.

En realidad, el centrosoma es el orgánulo que inicia la división en una célula animal.

La razón detrás de la falta de este orgánulo es

que si las células nerviosas se dividen, entonces crearía la perturbación estructural. Debido a esto, el control y la coordinación del cuerpo de una persona se alterarían.

¡Sí! Hay todo un subcampo de la neurociencia relacionado con la neurorregeneración.

La diferencia esencial que desea tener en cuenta aquí es que las neuronas (células nerviosas) se regeneran en diferentes grados en los sistemas nerviosos periférico y central. Aproximadamente, su sistema nervioso central (SNC) es su cerebro y su médula espinal, mientras que su sistema nervioso periférico (SNP) es todo lo demás. De nuevo, aproximadamente, puede pensar que su SNC toma “decisiones” (tanto conscientes como inconscientes) y que su SNP es portador de información. Por ejemplo, si toca una estufa caliente, la información que sus dedos están quemando actualmente será transportada por su SNP al sistema nervioso central (en este caso, la médula espinal). Allí, la médula espinal “decidirá” que debes quitar tu mano (esta es una decisión tan obvia que realmente no es una decisión en absoluto; el reflejo está conectado y no hay otras opciones disponibles para ti), pero eso es porque es un simple ejemplo). Una vez que el SNC ha “decidido” que este es su mejor curso de acción, el PNS le envía información a sus músculos de que debe dejar de tocar esa estufa.

¿Por qué es esto tan importante? Una vez más, hablando en generalidades, tiene cierta flexibilidad en términos de cómo se puede diseñar su SNP. Si tienes una celda dañada en el PNS y vas a volver a crecer, estás bastante bien con que tome un camino diferente para llegar al destino final. Por ejemplo, supongamos que quieres que llegue a un músculo para que pueda decirle a ese músculo que se contraiga. Si la neurona se conectara al músculo en un lugar ligeramente diferente cuando vuelva a crecer, estaría bien. Debido a que el PNS no es demasiado quisquilloso, vemos un grado significativo de rebrote en el sistema nervioso periférico.

En el CNS, en cambio, todo está muy cuidadosamente diseñado. No hay dos personas que tengan exactamente la misma configuración de neuronas, pero qué neuronas contactan qué otras neuronas son súper, súper importantes. Podemos cambiar cuán fuertes y débiles son las conexiones a medida que aprendemos, y se produce cierto grado de reconfiguración, pero especialmente en la adultez el cableado es un proceso cauteloso. Entonces, aunque perder neuronas en el SNC es muy malo, volver a crecerlas podría ser incluso peor. Si imagina el CNS como un circuito, puede decir que podría crear accidentalmente nuevas conexiones que realmente no estaban destinadas a estar allí, como un cortocircuito. Esto tiene la capacidad de empeorar el problema en lugar de mejorarlo. Habiendo dicho eso, hay muchas investigaciones tratando de estimular la regeneración controlada en el SNC, lo que sería un avance médico masivo.

Por último, y no por ello menos importante, en respuesta a las otras respuestas, diré que es cierto que con la neurorregeneración, generalmente no estamos hablando de volver a crecer el cuerpo celular. Una vez que el cuerpo de la célula (que alberga, entre otras cosas, el núcleo) se daña, generalmente se termina el juego. Sin embargo, sugeriría que otras respuestas hayan puesto demasiado énfasis en los centrosomas. Los centrosomas son generalmente importantes en la división celular, por lo que podrían ser cruciales si estuviéramos imaginando que la célula dañada quería dividirse y hacer una nueva célula para reemplazarse. Como esa no es realmente la cuestión que nos ocupa, sin embargo, argumentaría que no es masivamente relevante.

Como postdata, me interesó esta idea de que las neuronas simplemente no tienen centrosomas. Hice una licenciatura en neurociencia, y esto nunca es algo que haya escuchado. En general, parece ser impreciso (los golpes que recibí por las neuronas que no tienen un centrosoma fueron otras publicaciones de Quora y otros foros). Durante el desarrollo, las neuronas tienen claramente centrosomas. Puede buscar un montón de documentos sobre la importancia (o la falta de) del centrosoma en el desarrollo neuronal. Voy a citar de El Centrosoma: Cell and Molecular Mechanisms of Functions and Disfunctions, por Heide Schatten (página 323). “En general, parece que el centrosoma es más importante al principio del desarrollo neuronal, especialmente durante la migración neuronal y la diferenciación axonal temprana. Después de eso, la preponderancia de los datos sugiere que las neuronas pierden gradualmente su dependencia del centrosoma en favor de los mecanismos autosustentables para mantener las matrices de microtúbulos de los axones y las dendritas … A menudo, la importancia de una proteína particular (o en este case organelle) se recolecta solo después de que células o organismos completos son desafiados de maneras particulares. Este puede ser el caso del desarrollo, y también en las neuronas más maduras en las que el centrosoma parece haberse vuelto vestigial. Por ejemplo, quizás en ciertas circunstancias, el centrosoma se reactiva para permitir a la neurona cumplir con un desafío particular, como la reestructuración del árbol dendrítico en respuesta al aprendizaje o la enfermedad, o la regeneración de un axón lesionado “.

Sí. Si se corta un axón, una neurona tiene la capacidad de volver a crecer.

Pero la capacidad de una neurona para hacer esto es más limitada que las habilidades análogas para la regeneración en muchos otros tipos de células. Esta limitación relativa es lo que lleva a la creencia común de que las neuronas no pueden regenerarse una vez lesionadas. Es una simplificación de una realidad más complicada.

Las neuronas del sistema nervioso central son más limitadas que las neuronas periféricas. Esta es la razón por la cual los accidentes cerebrovasculares y las lesiones de la médula espinal a menudo conducen a una discapacidad permanente, pero a veces se puede recuperar una lesión nerviosa en un brazo o una pierna.

El entorno de una neurona también impacta esto. Las neuronas crecidas solas en cultivos de tejidos son más capaces de regenerar axones que neuronas in vivo, porque las células circundantes y la matriz extracelular a menudo inhiben activamente la regeneración de axones. Por qué esto es así es solo parcialmente entendido, y un Nobel probablemente espera a quienquiera que se las arregle para resolverlo.

Sí, en la mayoría de los casos. Sin embargo, siempre nos enseñaron que un nervio seccionado, en todas las condiciones correctas, puede regenerarse a un ritmo de 1 mm (milímetro) por mes. Y una declaración clave es “bajo las circunstancias correctas”. Por lo tanto, si físicamente la persona está sana, no tiene otro proceso de enfermedad subyacente que pueda interferir con su regeneración nerviosa, no toma medicamentos que interfieran con la curación, y la “luna y las estrellas se alinean perfectamente, “entonces la regeneración puede tener lugar. Pero a tan solo un milímetro al mes, puede llevar mucho tiempo marcar la diferencia.

De hecho estoy en desacuerdo con Waljantaldeep. Las neuronas en el sistema nervioso periférico pueden recuperarse si el daño no es demasiado severo.

En primer lugar, el macrófago limpia restos adicionales y el muñón del axón comienza a formar procesos de crecimiento que parecen pequeños brazos que se pegan uno al otro en ambos lados. A continuación, el tubo de regeneración comienza a formarse a partir de las células de Schwann, la lámina basal y el neurolema. Después de que los procesos de crecimiento encuentren la regeneración, la neurona puede recuperarse más.

¡Espero que esto ayude! 🙂

sí, es posible … .pero creo que debes distinguir la regeneración en el sentido de una célula nerviosa dañada (por ejemplo, un axón cortado en un trauma espinal) y la generación de nuevas células que vienen a reemplazar a las perdidas o defectuosas. Es bien sabido ahora que nuevas células entran en juego desde las células madre, algo que antes no era posible. La “reparación” de una celda dañada es más delicada pero posible, y las condiciones que mejoran esta reparación se están descubriendo y estudiando.

Nunca las células nerviosas heridas / muertas nunca se regeneran.

Sí, si esa célula nerviosa pertenece a PNS .

Y no, si la célula nerviosa pertenece al SNC

Las células de Schwann , que se encuentran solo en el sistema nervioso periférico (SNP) podrían potencialmente limpiar los nervios dañados, lo que podría dar paso al proceso de curación.

• Depende de la parte de la neurona lesionada. Si el cuerpo de la célula se lastima o se destruye, no se puede regenerar debido a la ausencia de centrosoma, pero si los axones o las dendritas se destruyen o lesionan, entonces son regenerados por el cuerpo de la célula, pero es un proceso lento.

Sí, han demostrado la neurogénesis en el cerebro y la influencia de la medicación e incluso de la terapia de conversación.