ATP - adenosín trifosfato, la fuente de energía vital que mantiene a las células de nuestro cuerpo vivas, ejecuta amok en el sitio de una lesión en la médula espinal, vertiendo en el área alrededor de la herida y matar a las células que normalmente nos permiten mover, informe de los científicos en la portada de la edición de agosto de Nature Medicine.
El hallazgo de que el ATP es un culpable de causar el daño devastador de lesión de la médula espinal es inesperado. Médicos han sabido que el trauma inicial a la médula espinal se ve agravada por una cascada de eventos moleculares en las primeras horas que empeore permanentemente la parálisis de los pacientes. Pero el hallazgo que altos niveles de ATP matar a las células sanas en regiones cercanas de la médula espinal que de lo contrario se ileso es sorprendente y marca una de las primeras veces que altos niveles de ATP se han identificado como una causa de lesiones en el cuerpo.
El equipo halló que la ATP exceso daña las neuronas motoras, las células que nos permiten mover y cuyas muertes en la médula espinal como resultado parálisis. Aún más notable fue lo que ocurrió cuando el equipo de investigación de la Universidad de Rochester Medical Center bloquea los efectos del ATP en las neuronas: ratas con cables de espinal dañados recuperaron la mayor parte de su función, caminando y en ejecución y escalada casi como ratas sanas.
Mientras que el trabajo se abre una nueva vía prometedora de estudio, el trabajo es años lejos de posible aplicación en pacientes, advierte Maiken Nedergaard, M.D., Ph.d., el investigador que encabezó el estudio. Además, la investigación ofrece promesa principalmente a personas que sólo han sufrido una lesión en la médula espinal, no para los pacientes cuya lesión es más de un día de edad. Como agentes reventaba de coágulo pueden ayudar a los pacientes que han tenido un accidente cerebrovascular o ataque al corazón que llegar a una sala de emergencias dentro de unas horas, así un compuesto que podría frenar el daño de ATP podría ayudar a pacientes que han tenido una lesión en la médula espinal y se tratan inmediatamente.
"No hay ningún buen tratamiento agudo ahora para los pacientes que tienen una lesión en la médula espinal," dice Nedergaard. "Esperamos que este trabajo dará lugar a la terapia que podría disminuir la magnitud de los daños secundarios.
"Esto es una forma inusual de mirar la lesión de la médula espinal. Gran parte del enfoque de la investigación ha estado tratando de porciones de la médula espinal le vuelva a crecer. Estamos tratando de detener el daño desde el principio,"dice Nedergaard, profesor en el departamento de Neurocirugía y un investigador en el centro de envejecimiento y biología del desarrollo.
Los resultados vienen cortesía de la misma tecnología que subyace en hábitos de apareamiento de las luciérnagas. El firefly utiliza el luciferase enzima para convertir ATP el resplandor que utiliza para iluminar y atraer a compañeros. Equipo de Nedergaard utiliza la misma enzima para estudiar los niveles de ATP alrededor del sitio de la lesión de la médula espinal, grabando una señal muy brillante durante varias horas alrededor del sitio de la lesión.
Mientras que los bajos niveles de ATP normalmente proporcionan una forma rápida y primitiva de las células para comunicarse, dice Nedergaard, niveles que se encuentran en la médula espinal fueron cientos de veces superiores al normal. El exceso de ATP over-stimulates las neuronas y hace morir de estrés metabólico.
Las neuronas de la médula espinal son tan susceptibles a la ATP debido a una molécula conocida como "los receptores de muerte". Los científicos saben que el receptor, también llamado P2X7, también juega un papel en la regulación de la muerte de las células inmunes como los macrófagos, pero su aparición en la médula espinal fue una sorpresa. ATP utiliza el receptor para acoplar a las neuronas y enviarles la inundación de las señales que causan su muerte. Equipo de Nedergaard descubrió que P2X7 corre en abundancia por las neuronas de la médula espinal.