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El estudio revela manera de regrow conexiones perdidas de la médula espinal

Durante muchos años, los investigadores han pensado que la cicatriz que forma después de que un daño de la médula espinal evite activamente que las neuronas dañadas regrowing. En un estudio de roedores, los científicos apoyados por los institutos de la salud nacionales mostraron que podrían superar esta barrera y volver a conectar separó los nervios de la médula espinal devolviendo los relojes de las neuronas para ponerlos en un estado temprano del incremento. Una vez que ocurre esto, inducese a las neuronas se podrían que regrow a través del tejido marcado con una cicatriz. La investigación fue soportada por el instituto nacional de desordenes neurológicos y el recorrido (NINDS), parte de NIH.

“Para los investigadores de las décadas han estado intentando hacer que las neuronas separadas regrow a través de un daño de la médula espinal y vuelven a conectar con las neuronas en el otro lado. Este estudio sugiere que puede requerir la manipulación de tres procesos dominantes del incremento,” dijo a Lyn Jakeman, Ph.D., director de programa, NINDS. “Estos discernimientos son importantes para entender los mecanismos del daño y de la regeneración que se pueden un día aplicar para desarrollar los tratamientos potenciales para el daño de la médula espinal.”

Las neuronas envían señales el uno al otro a través de las proyecciones largas llamadas los axones. Cuando se hiere la médula espinal, muchos de estos axones se separan, llevando a una baja de la sensación y/o de la parálisis abajo del sitio del daño. En la reacción, una cicatriz forma dentro del tejido dañado, y mientras que los axones pueden tentativa abreviadamente regrow, este proceso es fracasado. Porque estas conexiones entre las neuronas se hacen inicialmente mientras que la carrocería se está convirtiendo, los investigadores han intentado restablecer esas condiciones de desarrollo potencialmente para ayudar a la cuerda dañada para curar.

“Hay varias estructuras de crecimiento en la médula espinal que cierra después del revelado,” dijo a Michael V. Sofroniew, M.D., Ph.D., profesor en el instituto de investigación del cerebro en el UCLA y autor mayor del estudio publicado en naturaleza. “Quisimos ver si podríamos reactivar esas configuraciones después del daño y si ése llevaría al nuevo crecimiento de los axones.”

Usando modelos del daño de la médula espinal del ratón y de la rata, los investigadores del UCLA y sus colaboradores en la Facultad de Medicina de Harvard, Boston, y el Instituto de Tecnología federal suizo, Lausanne, Suiza, observaban tres componentes del proceso del nuevo crecimiento.

Primero, intentaron genético devolver el reloj de las neuronas reactivando el programa que produjo las conexiones originales, específicamente las neuronas del incremento que observan como están intentando regrow. Mientras que son no activas en adultos, las neuronas todavía llevan el programa usado durante incremento temprano. Inyectando los virus que contenían los genes relacionados con este programa, los investigadores podían invertir las neuronas de la médula espinal de nuevo a un estado donde el incremento del axón podría ocurrir.

En segundo lugar, los nuevos axones necesitaron viajar a través del tejido dañado. Normalmente, los axones cada vez mayor se mueven a lo largo de las carreteras pavimentadas con las moléculas que no se encuentran en el tejido de la cicatriz. Después de inyectar el sitio del daño con un gel que contenía una combinación de proteínas animadoras del crecimiento, los científicos vieron un aumento en las moléculas axón-de apoyo, ofreciendo efectivo un “camino” a través del daño.

Finalmente, los axones cada vez mayor necesarios para salir el sitio del daño y para encontrar objetivos. Durante el revelado, las neuronas liberan las proteínas llamadas los chemoattractants que los axones se dirigen hacia adentro conectado. Para imitar esto, los investigadores inyectaron las proteínas chemoattractant en un mástil más allá del sitio del daño y vieron que estas “migajas de pan químicas” llevaron con éxito los axones para crecer totalmente a través del sitio del daño.

Cuando tres tratamientos uces de los--activación viral del programa del incremento, formación del camino para el viaje del axón, y la adición de chemoattractants--no fueron ofrecidos, mínimo, si algún nuevo crecimiento fue considerado. En cambio, cuando los tres fueron utilizados en la orden descrita, las neuronas crecieron robusto. Los diez o los centenares de axones viajaron a través de la cicatriz y volvieron a conectar con las neuronas en el otro lado.

Aunque sus resultados sugieran que las nuevas conexiones podrían conducto señales eléctricas a través del daño, los roedores no podrían moverse para mejorar. Sin embargo, el Dr. Sofroniew acentuó que éste no era inesperado.

“Lo contábamos con que estos axones regrown se comportaran mucho como los nuevos axones que vemos en el revelado,” explicamos. “Como una necesidad recién nacida aprenda recorrer, estos circuitos recién formado requerirá probablemente el entrenamiento antes de que la recuperación funcional se pueda considerar.”

El trauma de la médula espinal afecta a áspero 12.500 personas en los Estados Unidos cada año, y los 276.000 individuos estimados en los E.E.U.U. viven actualmente con los efectos a largo plazo del daño de la médula espinal. La meta de la investigación en daño de la médula espinal es restablecer las conexiones separadas por el daño para ofrecer la recuperación funcional.

El Dr. Sofroniew y sus colegas ahora está observando para continuar refinar su comprensión de los mecanismos implicados en la regeneración del axón y determinar cómo los circuitos nuevamente alambrados pueden mejor recíclese para restablecer el movimiento.