La reparación de las conexiones nerviosas que controlan las extremidades inferiores permitiría recuperar la función motora en personas con paraplejia.
En los últimos años se han desarrollado multitud de estudios con el objetivo de lograr que las personas con paraplejia a consecuencia de una lesión medular puedan recuperar el movimiento de sus extremidades inferiores. Unos trabajos en los que se han evaluado tecnologías muy novedosas y complejas -como sería, por ejemplo, el uso de exoesqueletos guiados mediante una computadora- para tratar de superar la causa de la parálisis: el daño neural. Y es que a día de hoy la reparación de este daño resulta, simplemente, inviable. De hecho, ni siquiera se sabe cuáles son las conexiones nerviosas clave entre el cerebro y la médula que rigen el movimiento voluntario de las piernas. O así ha sido hasta ahora. Y es que investigadores del Centro Médico del Hospital Infantil de Cincinnati (EE.UU.) han elaborado el primer mapa de estas conexiones, abriendo así la puerta a la reparación y rehabilitación de los circuitos motores y, por ende, a la recuperación de la función motora en pacientes cuyo sistema nervioso central se ha visto dañado por una lesión o enfermedad.
Como explica Yutaka Yoshida, director de esta investigación publicada en la revista Cell Reports, "el mapa descrito en nuestro estudio nos permite explorar qué conexiones interneuronales entre el tracto corticoespinal y la médula constituyen un buen objetivo para la reparación y recuperación del movimiento voluntario. Es cierto que se necesitan más investigaciones antes de que se pueda desarrollar una terapia, pero esta información es muy útil para las futuras estrategias reparadoras. Y es que ahora ya sabemos que circuitos necesitan ser reparados".
DEL CEREBRO A LA MÉDULA
El objetivo del estudio fue analizar la estructura de la red de conexiones nerviosas entre el cerebro y la médula espinal. Y asimismo, sus funciones. Y es que cualquier acción 'sencilla', como sería asir un objeto, necesita una coordinación muy precisa entre la información sensorial y motora que se transmite a través de estas conexiones.
Para ello, y partiendo de los hallazgos sobre las conexiones corticoespinales ya obtenidos en primates y roedores, los autores recurrieron a un modelo animal -ratones- al que inocularon un virus 'trazador' para rastrear estas conexiones desde la corteza cerebral hasta la médula espinal. Y lo que vieron es que las conexiones parten de una región cerebral denominada 'cápsula interna', llegan al bulbo raquídeo justo sobre la médula espinal y, una vez aquí, se introducen en la médula y descienden formando ramificaciones para establecer nuevas conexiones.
Como indica Yutaka Yoshida, "hemos sido capaces de elaborar un mapa de las neuronas corticoespinales que controlan los impulsos sensoriales y las extremidades inferiores. Además, también hemos identificado las neuronas específicas que controlan diferentes movimientos especializados".
Así, y entre otros resultados, el estudio muestra cómo las fibras nerviosas se conectan con ciertas interneuronas premotoras y transmiten impulsos entre las neuronas para desencadenar movimientos específicos. Y para ello, las fibras nerviosas expresan un factor de transcripción -esto es, una proteína que regula la activación o inhibición de genes específicos- que, denominado 'Chx10', es bien conocido por su función en el sistema nerviosos de distintas zonas del organismo, caso de los ojos. Así, lo que hicieron los autores fue manipular genéticamente a los ratones para inhibir la expresión de Chx10 en la región cervical de la médula espinal. Y como consecuencia de esta inhibición, los animales perdieron la capacidad de moverse para alcanzar su alimento.
REPARAR LAS LESIONES
Es más; el estudio también describe las conexiones de las neuronas corticoespinales en la corteza sensorial de las extremidades inferiores, responsable de controlar la capacidad sensorial de los animales y de convertir los estímulos externos en impulsos eléctricos.
Como refieren los autores, "a diferencia de las neuronas corticoespinales en la corteza motora, que directamente activan algunos movimientos específicos, las neuronas corticoespinales en la corteza sensorial no se conectan directamente con las neuronas premotoras. Por el contrario, se conectan a otras interneuronas de la médula que expresan un gen llamado 'Vglut3'". Así, lo que hicieron los autores fue inhibir las neuronas que expresan el gen 'Vglut3' en la región cervical de la médula espinal. Y en este caso, los ratones vieron muy disminuida su capacidad para asir objetos -caso, entre otros, de sus alimentos. Como concluye Yutaka Yoshida, "aún deberemos esperar para que nuestros hallazgos puedan ser relevantes para la práctica clínica. Así, el siguiente paso será encontrar dónde podemos reconstruir los circuitos para estimular la recuperación de la función motora tras una lesión del sistema nervioso central".
