Regeneración del cerebro
Regenerar el sistema nervioso central para curar enfermedades como el Alzheimer y solucionar la paraplejia o la tetraplejia es un reto que muchos científicos juzgan imposible desde el punto de vista biológico. Otros creen que existen algunos resquicios que se pueden aprovechar.
El avance de la neurociencia en los últimos años ha llevado a albergar grandes esperanzas en torno a la curación de enfermedades y lesiones como el Alzheimer o la paraplejia. La complejidad del sistema nervioso central es enorme, pero se han registrado progresos impensables hace no demasiado tiempo. ¿Hasta dónde llegarán las posibilidades de recuperación de funciones? Los expertos señalan que todavía no se ha tocado techo, pero hay algunos límites biológicos que nunca se podrán rebasar.
Los logros de un equipo de investigadores suizos dan alas al optimismo. En un ensayo cuyos resultados se publicaron en Nature Medicine en 2022, el bioingeniero Grégoire Courtine, de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL), y la neurocirujana Jocelyne Bloch, del Hospital Universitario de Lausana, consiguieron que tres parapléjicos con lesión medular completa pudieran volver a caminar. A grandes rasgos, este sistema consiste en implantar un microchip en el cerebro que recoge las señales eléctricas de la corteza cerebral y las transmite a otro chip situado en la médula espinal por debajo de la lesión. De esta manera, el implante cerebral se comunica con el dispositivo de la columna para que transmita las órdenes adecuadas que estimulen los nervios que controlan los músculos del tronco y las piernas. Así es como, finalmente, se logra el movimiento.
En mayo de 2023, este mismo grupo de científicos ha conseguido que un tetrapléjico con una lesión medular grave, pero incompleta, pueda caminar e, incluso, subir escaleras con muletas. El ensayo se ha publicado en Nature. En este caso el procedimiento es muy similar: al paciente se le ha colocado una especie de puente digital entre el cerebro y la médula espinal que se basa en dos implantes cerebrales que leen o recogen pensamientos (“quiero mover una pierna”, “me voy a poner de pie”). Esas señales, debidamente decodificadas mediante métodos de inteligencia artificial, se envían a un sistema de estimulación implantado en la región epidural, donde se sitúa el centro generador del patrón de marcha, lo que permite que los músculos implicados se pongan en marcha en función de las instrucciones recibidas.
Avances en lesión medular: aún en terreno experimental
Las dos experiencias de recuperación del movimiento tras una lesión medular se encuadran todavía en el terreno experimental y se limitan a unos pocos casos con unas características muy especiales. Es más, es conveniente recalcar que no se trata de una reparación o regeneración del tejido nervioso, sino de un método para sustituir las funciones perdidas. Así lo apunta en declaraciones a CuídatePlus Miguel Ángel García Cabezas, investigador del Programa Beatriz Galindo en la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) y codirector del curso Desafíos tecnológicos de la neurociencia y su dimensión ética, organizado por la Fundación Tatiana en la Universidad Internacional Menéndez Pelayo (Santander). En el primer ensayo, los tres pacientes “eran muy jóvenes y deportistas y después tuvieron que realizar mucha rehabilitación”.
Este neurocientífico reconoce los progresos de las últimas décadas. “Si comparamos cómo están las cosas ahora y cómo estaban hace 50 años, el arsenal terapéutico ha crecido y ha habido muchos avances”, afirma. “Lo que pasa es que ninguno de ellos es definitivo; permiten que los médicos, los rehabilitadores y los cuidadores tengan cada vez más elementos con los que intentar mejorar la situación de los pacientes”.
Límites de la regeneración del sistema nervioso
En el fondo, lo que subyace, según García Cabezas, es una limitación biológica de partida. “El sistema nervioso central humano tiene una capacidad de regeneración muy limitada”. Esto se debe a que durante el desarrollo embriológico “se producen las neuronas que van a formar el sistema nervioso y los axones –cables que conectan las neuronas- navegan y alcanzan sus dianas”. Asimismo, “se forman las sinapsis -sitios de contacto entre neuronas- y todo esto se hace siguiendo un proceso muy regular que es como un concierto de secuencias espaciotemporales que están perfectamente tasadas y medidas”.
El neurocientífico añade que, contrariamente a lo que se ha proclamado a la luz de algunos estudios, la generación de nuevas neuronas en el cerebro adulto es prácticamente inexistente. “En el cerebro adulto no hay una neurogénesis efectiva”, asegura. Otros animales vertebrados, como los peces, las ranas o las lagartijas, sí forman nuevas neuronas, pero en los primates y los humanos “es residual”. Por eso, la vía basada en la neurogénesis para reparar el daño cerebral en enfermedades como el Alzheimer o el Parkinson no resulta viable. García Cabezas puntualiza que el Parkinson ya cuenta con diversos tratamientos y confía en que cuando se conozca más a fondo el Alzheimer, “tal vez se pueda frenar o actuar sobre él de alguna manera, pero todavía estamos lejísimos de eso”.
En cuanto a los infartos cerebrales o ictus, señala que la recuperación no depende de la regeneración neuronal, sino de lo que se conoce como plasticidad cerebral: “Cuando alguien tiene un infarto cerebral, se mueren unas determinadas regiones del cerebro, pero se puede reeducar a las que han sobrevivido para que suplan la falta de esas zonas que han desaparecido”. Gracias a los avances en las técnicas de rehabilitación, este proceso ha mejorado significativamente.
Lo mismo puede decirse de la rehabilitación tras las lesiones de columna. En caso de paraplejia o tetraplejia tras un accidente de coche u otro tipo de traumatismo, “si la lesión de la médula espinal no es completa, con unos cuantos axones que hayan logrado sobrevivir en el tramo dañado, se va a poder rehabilitar hasta cierto punto”.
Pero el límite es claro: una vez que se han dañado los cables o axones que conectan las neuronas del sistema nervioso central en el cerebro o en la médula espinal, “no es posible regenerarlos”.
Ingeniería de tejidos para suplir los límites biológicos
Ante los límites que impone la biología, los biomateriales y la ingeniería de tejidos acuden al rescate. Este es el ámbito en el que trabaja otra de las ponentes del curso de la UIMP sobre los desafíos de la neurociencia, la investigadora María Concepción Serrano López-Terradas, del Grupo de Materiales para la Medicina y la Biotecnología del Instituto de Ciencia de Materiales del CSIC. “Se sabe desde hace tiempo, y Santiago Ramón y Cajal ya lo decía a principios del siglo XX, que el sistema nervioso central no se regenera, pero sí que tiene plasticidad, es decir, puede crecer con los elementos que se mantienen”, ha explicado a CuídatePlus. Así, tras una lesión medular, ese tejido no dañado “puede enviar lo que se llaman axones colaterales, es decir, sacar otras patitas que conecten lo que se ha dejado de conectar”.
La científica señala que seguramente no se puede denominar regeneración a esta forma de jugar con la plasticidad neuronal a partir de los elementos no dañados, pero se muestra convencida de que “hay un crecimiento de esos componentes neurales que se han preservado y nuestro propósito es sacarles el máximo partido”. Las vías son múltiples: “vamos a entrenarlos y añadir procedimientos de rehabilitación para que todos esos circuitos neurales sientan que son necesarios y, entonces, con una retroalimentación positiva, pueda haber un crecimiento y una reconexión”. En su opinión, lo que importa es recuperar la funcionalidad, es decir, que los pacientes puedan volver a caminar, nadar, subir escaleras… Lo de menos es si se llama regeneración o no.
El grupo de esta experta en ingeniería de tejidos ha puesto en marcha varias líneas de investigación encaminadas a tratar las lesiones medulares. Están desarrollando, con el empleo de biomateriales, estructuras que intenten “mimetizar el tejido de la médula espinal y que tengan moléculas o mediadores que digan a los elementos preservados que tienen que crecer y reconectar”. Los resultados logrados hasta la fecha en los experimentos de laboratorio con tejidos in vitro y con animales “son muy alentadores porque encontramos que los materiales que implantamos estabilizan la médula espinal y promueven una serie de fenómenos que son favorables para que se pueda reparar ese tejido nervioso dañado, como por ejemplo la presencia de vasos sanguíneos y de neuritas (proyecciones de las neuronas) que vienen de los elementos preservados que están alrededor de la zona de la lesión”.
Serrano advierte que sus resultados se circunscriben al ámbito de la ciencia básica: “la traslación a pacientes es todavía lejana”.
Fuente: cuidateplus.com
