Regeneran nervios dañados silenciando inhibidores de crecimiento en neuronas

Las investigaciones anteriores que habían estudiado la remoción de moléculas inhibitorias del ambiente de la neurona, incluyendo algunas del propio laboratorio del Dr. He, han encontrado apenas efectos ligeros sobre la recuperación de los nervios. Ahora, el grupo del Dr. He, en colaboración con Mustafa Sahin, M.D., Ph.D., profesor asistente de neurología en el Infantil, demuestra que el crecimiento de novo está regulado principalmente dentro de las células mismas.

"Sabíamos que al completar el desarrollo, las células dejan de crecer debido a los mecanismos genéticos que previenen el crecimiento en exceso”, explicó el Dr. He. "Pensamos que este tipo de mecanismo también podría impedir la regeneración después de las heridas”.

La vía principal para controlar el crecimiento celular en las neuronas, conocida como la vía de repago de blancos en los mamíferos (mTOR), está activa en las células durante el desarrollo, pero se inhibe considerablemente una vez que las neuronas han madurado. Más aún, en casos de heridas, esta vía está completamente silenciada, presumiblemente para que la célula conserve energía para sobrevivir. El Dr. He y colegas teorizan que prevenir la regulación negativa podría permitir la regeneración.

El Dr. He y su equipo usaron técnicas genéticas para borrar dos reguladores inhibitorios claves de la vía mTOR, conocidos como el homólogo fosfatasa y tensina (PTEN) y el gen de esclerosis tuberosa 1 (TSC1) en las células cerebrales de ratones. Después de dos semanas los ratones fueron sometidos a daño mecánico del nervio óptico. Dos semanas después de la herida, hasta el 50% de las neuronas afectadas de los ratones con deleciones de PTEN o TSC1 sobrevivieron, en comparación con aproximadamente 20% de aquellos sin deleciones, Más aún de los ratones mutantes sobrevivientes hasta el 10% mostraban recrecimiento significativo de los axones y proyecciones tipo fibra de las neuronas que transmiten señales en distancias largas. Este recrecimiento aumentaba con el tiempo.

Aunque este método usó métodos genéticos, el Dr. He anotó que podría ser posible obtener el mismo recrecimiento mediante medios farmacológicos. "Esta es la primera vez que ha sido posible ver tanta regeneración manipulando moléculas sencillas”. "Creemos que estos hallazgos han abierto la posibilidad de hacer drogas de moléculas pequeñas o desarrollar otros métodos para promover la regeneración de los axones”.

Aunque no se ha visto regeneración en distancias largas antes usando otras técnicas, todavía se desconoce si estos axones en regeneración pueden restaurar la función, de acuerdo con el Dr. He.

Los investigadores ahora están estudiando la regeneración de los axones después de daños en la medula espinal y dada la disponibilidad actual de inhibidores específicos de PTEN, los investigadores esperan que éstos y otros inhibidores similares de moléculas pequeñas de la vía mTOR conducirán a terapias de regeneración neural futuras.

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Children's Hospital Boston