Se encuentra que una enzima promueve el recrecimiento de las células nerviosas

Se ha encontrado que una enzima llamada sAC ayuda a disparar el crecimiento de las terminaciones nerviosas en el embrión y también podría ser usada, en el futuro cercano, para provocar el recrecimiento de estos axones en los adultos paralizados por lesiones en la medula espinal.

La identificación de la adenililo ciclasa soluble [sAC] como un jugador clave en el crecimiento de los axones ha sido como encontrar un "eslabón perdido” crucial en la cadena bioquímica que produce la regeneración de las células nerviosas”, explicó el investigador principal del estudio, el Dr. Samie Jaffrey, profesor asociado de farmacología en el Colegio Médico Weill Cornell. "Con esta nueva pieza del rompecabezas podemos empezar un trabajo serio para introducir sAC directamente en las cuerdas nerviosas dañadas, donde, esperamos, promoverá a los axones a buscar conexiones vitales nuevas. La meta final es un tratamiento que pueda prevenir la parálisis, o restaure el movimiento a los individuos paralizados”.

El hallazgo también podría tener implicaciones para el tratamiento de otras enfermedades caracterizadas por crecimiento axonal deficiente, como ciertas enfermedades del desarrollo y el daño asociado a la diabetes en los nervios periféricos.

Weill Cornell ha estado muy asociada con sAC desde que dos investigadores de farmacología del Colegio Médico, los Drs. Jochen Buck y Lonny Levin identificaron por primera vez la enzima hace ocho años. Dos investigadores de Weill Cornell de ese estudio también descubrieron que los niveles altos de sAC son esenciales para la activación de otro "interruptor” de crecimiento bioquímico llamado adenosina monofosfato cíclico (cAMP).

"Sabíamos que los niveles altos de cAMP ayudaban a impulsar el crecimiento de los axones en las células en desarrollo. Pero, ¿cual era la señal fisiológica que disparaba la producción de cAMP? Ese era el rompecabezas real”, dijo la Dra. Wu. "Nos preguntamos si esta molécula nueva, sAC, podría estar presente y activa alrededor de los conos de crecimiento nervioso--los pequeños ‘brotes' en la punta del axón que dirigen su crecimiento.

Los hallazgos del estudio encontraron que sí estaba presente. Observando el desarrollo de las células nerviosas derivadas de ratas, los investigadores determinaron primero que sAC se expresaba en grandes cantidades en los axones en desarrollo de ratas. Después usaron técnicas farmacológicas y genéticas para eliminar sAC alrededor de los conos de los crecimientos de los axones. "Cuando eliminamos sAC, los axones dejaron de crecer”, dijo el Dr. Jaffrey. "De hecho, sin sAC, estos axones embrionarios comenzaron a parecerse a axones en las medula espinal adultas--axones incapaces de crecimiento”.

Según los investigadores, el descubrimiento llena un paso crucial en la "cadena de comando” bioquímica que promueve el crecimiento axonal. Creen que funciona de la siguiente manera: primero las proteínas que promueven el crecimiento axonal, como la molécula de señalización, netrina-1, aumentan los niveles de calcio que rodean el cono de crecimiento. Esta elevación repentina en el calcio es la señal de "vamos” para sAC, la cual promueve la producción de cAMP. Los niveles altos de cAMP son una señal para que los axones comiencen a crecer. "Ahora que sabemos los pasos principales involucrados en el proceso, esperamos reproducirlo usando métodos de terapia génica en el sitio del daño de la medula espinal, explicó el Dr. Jaffrey.

El paso siguiente de su equipo: introducir sAc en los axones adultos mediante un virus inofensivo que está modificado genéticamente para concentrarse en los conos de crecimiento nervioso. Este virus, entonces podría expresar sAC en grandes cantidades en el sitio. "Esperamos obtener un impulso fisiológicamente relevante en cAMP en la misma forma en que los axones en desarrollo los experimentan en el embrión”, anotó la Dra. Wu. El resultado, esperamos, será el recrecimiento de los axones y algo de la restauración de la función y el movimiento nerviosos.

Según la Dra. Wu, estos estudios de laboratorio podrían empezar en un futuro relativamente cercano. La meta fundamental es una terapia inyectada que podría ayudarles a los pacientes con lesiones en la medula espinal a evitar la parálisis, o ayudar a los ya paralizados a recobrar la función. "Realmente pienso que algún día habrá una terapia génica según estos métodos, con la introducción de agentes como sAC en el sitio de la lesión para promover la regeneración. Esto sería especialmente útil en ese período crítico inmediatamente después del accidente, dijo el Dr. Jaffrey.





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