Las fibras nerviosas, llamadas axones, se extienden desde las neuronas y llevan señales eléctricas a todo el cuerpo. Cuando un nervio se corta, tanto el axón como su vaina de apoyo de mielina se dañan. Aunque los axones crecen de nuevo después de haber sido cortados, no lo hacen con suficiente rapidez, o la distancia suficiente, para reparar el daño importante.
En la actualidad, los cirujanos carecen de un tratamiento eficaz para estas lesiones. Pequeñas cantidades de tejido nervioso se pueden cosechar en otras partes del cuerpo del paciente y tiras de fibras nerviosas más largas a veces pueden ser proporcionados por los donantes de tejidos, pero en este último caso, el paciente debe tomar medicamentos inmunosupresores para que el tejido del donantes no se rechace.
Un equipo dirigido por Douglas Smith, profesor y director del Centro de Lesión y Reparación Cerebral de la Universidad de Pennsylvania, ha sido capaz de cultivar tejidos nerviosos estirados artificialmente y colocarlos dentro de tubos guía. Luego utilizaron estos tejidos para cerrar la brecha en tejidos nerviosos cortados de las ratas y encontraron que los andamios promovían la regeneración de tejido de axones en cada extremo.
"Lo que hemos hecho es crear una red neuronal 3-D, un mini sistema nervioso que es como los cables puente", dice Smith. La investigación se informó en el último número de la revista Tissue Engineering.
Para empezar, los investigadores colocaron neuronas de rata en dos platos y las indujeron químicamente para que generen axones. Usando un sistema controlado por ordenador, gradualmente fueron alejando los dos platos, y estiraron a los axones alrededor de un centímetro en siete días. Por último, los axones se incorporaron en un andamio de soporte de colágeno y se insertan en tubos de ácido poliglicólico.
El equipo utilizó los tubos para conectar nervios ciáticos cortados, que van desde la parte inferior de la espalda hasta las pie as. A medida que los axones cortados de las ratas crecieron en los tubos, el tejido nuevo trasplantado se entrelazó. El exterior del tubo sintético se desintegró en el lapso de cuatro meses, dejando un nervio de funcionamiento normal en su lugar. Al medir las señales eléctricas que pasan por los nervios dañados y realizar pruebas de comportamiento, los investigadores descubrieron que los nervios se habían regenerado con éxito.
nEn más de 20 animales, el equipo tuvo "casi un 100 por ciento de éxito en el trasplante", declara Smith. "Ellos sobrevivieron y promovieron el crecimiento en el huésped en una forma impresionante". Además, aunque el tejido nervioso no era propio, los cuerpos de las ratas aceptaron los trasplantes sin el uso de un inmunosupresor. El equipo ahora planea probar el procedimiento en animales más grandes.
Los axones deben crecer rápidamente, antes que la parte cortada del nervio separado de la neurona muera. "Realmente generamos axones más rápido que lo que se creía posible", indica Smith, señalando que pueden generar axones a una tasa de hasta un centímetro por día, mientras que antes los axones en los platos crecían aproximadamente 1 milímetro por día.
"Lo que me gusta de esto es que se utiliza un método diferente al de la norma biológica estándar", opina Jennifer Elisseeff, una profesora auxiliar de ingeniería biomédica en la Universidad Johns Hopkins. Añade que un obstáculo importante para la regeneración de nervios es que crezcan con suficiente rapidez. "Este sería un modo más eficiente para inducir la regeneración", afirma. "Esto realmente lo acelera."
"Este es un método muy interesante que demuestra cómo los métodos de bioingeniería y la terapia celular se pueden combinar para resolver un problema médico importante", dice Ali Khademhosseini, un profesor asistente en la Universidad de Harvard que trabaja en ingeniería de tejidos. "Armar un puente en una espina dorsal cortada, utilizando el proceso que se ha descrito es muy prometedor". Él agrega que los investigadores todavía necesitan obtener resultados en primates y seres humanos, así como demostrar la eficacia de la técnica en el tratamiento de diferentes lesiones nerviosas.