07 Mar Regeneración de la médula espinal en la paraplejia traumática
Regeneración de la médula espinal en la paraplejia traumática
J. Vaquero
Cátedra Fundación Mapfre-UAM de Investigación en Daño Cerebral. Servicio de Neurocirugía, Hospital Universitario Puerta de Hierro y Departamento de Cirugía de la Universidad Autónoma de Madrid.
Resumen
El trasplante intralesional de células madre mesenquimales adultas, obtenidas del estroma de la médula ósea, es una técnica sencilla, que permite la recuperación funcional de animales adultos con paraplejia crónica. Después del trasplante se observa cómo las células trasplantadas forman progresivamente un nuevo tejido nervioso que permite el paso de axones ascendentes y descendentes. Estos hallazgos plantean la posibilidad de aplicar esta nueva técnica de terapia celular en pacientes parapléjicos.
Summary
Intralesional grafting of adult mesenchymal stem cells, obtained from bone marrow stroma, promotes functional recovery of adult paraplegic animals. After this procedure, grafted cells evolved to the formation of a new nervous tissue, permitting the passage of descending and ascending axons. These findings should be considered for clinical application in paraplegic patients.
En los últimos años existe una evidencia creciente a favor de que células madre mesenquimales (CMM) obtenidas de la médula ósea pueden dar lugar a la formación de células neuroepiteliales, siendo, por tanto, útiles, para reconstruir lesiones del Sis Nervioso Central (SNC) (1). Ante esta posibilidad, entre los años 2000 y 2003 realizamos experiencias que permitieron confirmar cómo las CMM del estroma de la médula ósea podían transdiferenciarse in vitro hacia neuronas utilizando agentes oxidantes del tipo del mercaptoetanol. Sinargo, las propiedades neurofisiológicas de las células nerviosas así originadas, al ser estudiadas con el microscopio confocal, son diferentes de las que corresponden a las neuronas maduras y el fenotipo neural obtenido revierte cuando dejan de estar en contacto con los factores químicos de inducción. Por ello, abordamos el estudio de la transdiferenciación biológica de las CMM, logrando obtener células con fenotipo neuronal mantenido y con características neurofisiológicas de neuronas maduras, por medio del co-cultivo de las CMM con células de Schwann (2). Estos resultados nos llevaron a plantear que el trasplante de CMM adultas, en el tejido previamente traumatizado de la médula espinal, puede tener un efecto terapéutico, logrando recuperación funcional en animales parapléjicos crónicos sin necesidad de proceder a la diferenciación in vitro de las células madre mesenquimales hacia un fenotipo neuronal (2-6), ya que la transdiferenciación puede ser obtenida in vivo, por medio de factores neurotróficos locales, en su mayor parte aportados por células gliales.
Las CMM se obtuvieron de fémures y tibias de ratas adultas y tras su caracterización fenotípica y expansión in vitro, se procedió a su inyección en cavidades centromedulares de ratas adultas con una paraplejia crónica, provocada por impacto traumático (se administró una media de 5 x 106 CMM por cada animal). Las CMM inyectadas se marcaron previamente, mediante una transducción retroviral (vector retroviral pRV LacZ), introduciendo en ellas el gen de la beta-galactosidasa de E. Coli, al objeto de identificar luego inmunohistoquímicamente la evolución morfológica de las células administradas.
Los resultados muestran que los animales tratados experimentan una clara recuperación funcional de su paraplejia en el curso de los meses siguientes al trasplante. Este dato se asocia anatomopatológicamente a una progresiva regeneración tisular de la cavidad traumática centromedular, donde se aprecia que las CMM se transdiferencian a neuronas y células gliales, y forman igualmente estructuras vasculares. A través del tejido nervioso neoformado se identifica el paso de axones ascendentes y descendentes.
Estos resultados se han confirmado, en el curso de los dos últimos años, utilizando un modelo de paraplejia crónica en cerdos adultos. Aunque el modelo de paraplejia crónica en el cerdo adulto es extraordinariamente complejo, los resultados preliminares obtenidos confirman la eficacia terapéutica de la administración intralesional de CMM para recuperar el déficit funcional de los animales, con evidencias de recuperación de potenciales evocados somatosensoriales, ya a los 2 meses del trasplante.
Los resultados descritos muestran que los animales con una paraplejia crónica postraumática experimentan una clara recuperación motora, de forma precoz tras el trasplante intralesional de una suspensión de CMM. Esta recuperación parece ser progresiva, tal como se desprende de las observaciones recogidas durante la evolución a largo plazo de los animales que fueron sacrificados al año del trasplante.
Agradecimientos
La presente línea de investigación cuenta con subvenciones aportadas fundamentalmente por la Fundación Mapfre, y en aspectos parciales de la misma, por la Fundación Mutua Madrileña y por el Fondo de Investigación Sanitaria.
Bibliografía
1. Hofstetter CP, Schwarz EJ, Hess D, Widenfalk J, El Manira A, Prockop DJ, and Olson L.. Marrow estromal cells from guiding strands in the injured spinald cord and promote recovery. PNAS 2002, 99: 2199-2204.
2. Zurita M, Vaquero J, Oya S, Miguel M. Schwann cells induce neuronal differentiation of bone marrow stromal cells. NeuroReport 2005, 16: 505-508.
3. Zurita M, Vaquero J. Functional recovery in chronic paraplegia after bone marrow stromal cells transplantation. NeuroReport 2004, 15: 1105-1108.
4. De Haro J, Zurita M, Ayllón L, Vaquero J. Detection of 111In-oxine labeled-bone marrow stromal cells after intravenous or intralesional administration in chronic paraplegic rats. Neurosci. Lett. 2005, 377: 7-11.
5. Vaquero J, Zurita M, Oya S, Santos M. Cell therapy using bone marrow stromal cells in chronic paraplegic rats: systemic or local administration ? Neurosci. Lett. 2006, 398: 129-134.
6. Zurita M, Vaquero J. Bone marrow stromal cells can achieve cure of chronic paraplegic rats: functional and morphological outcome one year after transplantation. Neurosci. Lett. 2006, 402: 51-56.
