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En Cierta Ciencia, de la mano de la genetista Josefina Cano nos acercamos, cada quince días, al trabajo de muchos investigadores que están poniendo todo su empeño en desenredar la madeja de esa complejidad que nos ha convertido en los únicos animales que pueden y deben manejar a la naturaleza para beneficio mutuo. Hablamos de historias de la biología.

Células madre neuronales. Caldo de pollo para el cerebro.

Células madre neuronales. - Cierta Ciencia Podcast - CienciaEs.com

Una nueva tecnología que usa implantes de células madre neuronales, progenitoras del linaje neuronal, podría revertir la neurodegeneración y curar muchos tipos de lesiones cerebrales.

La idea de usar estas células madre para reparar daños se había convertido en un gran desafío para los científicos pues desde el inicio en 1990 se tropezó con el grave problema del rechazo al tejido extraño, que para ser eludido hacía necesarios tratamientos previos para suprimir la respuesta inmunológica del cuerpo; la inmunosupresión puede ser un proceso agresivo. Además, cuando el expresidente Bush prohibió de forma arbitraria el uso de embriones humanos sobrantes de las clínicas de fertilización in vitro, estancó cualquier progreso o mejora tecnológica.

Sólo hasta el 2006 se abrió una nueva posibilidad cuando científicos japoneses lograron reprogramar células adultas, ya diferenciadas, células de la piel por ejemplo, y convertirlas en células pluripotentes, células iPS, por sus siglas en inglés. Lo lograron haciendo que se comportaran como células capaces de dar origen a diversos linajes celulares mediante el encendido de los genes necesarios. Como las células iPS se derivan del mismo individuo se elimina el rechazo, aunque más tarde se descubrió que el proceso no funcionaba siempre de forma correcta.

Hasta que los investigadores de las células madre encontraron un lugar insólito donde el cultivo y propagación de estas células se podía hacer con muy buenos resultados: el ojo.

El ojo se considera un lugar “inmunológicamente privilegiado” pues está protegido de ataques del sistema inmunológico por una barrera de vasos sanguíneos que rodean la retina. Algunos ensayos han logrado restablecer de manera parcial la visión en animales de laboratorio transplantándoles en la retina células madre, sin que se haya desencadenado un rechazo.

Desde hace tiempo los científicos han explorado lugares del cuerpo que estén protegidos de la vigilancia del sistema inmunológico. Los buenos resultados, usando el ojo como nicho, han elevado las expectativas de usar las células madre neuronales para tratar algunas de las peores plagas del envejecimiento: retinas y nervios ópticos dañados por la degeneración de la mácula y el glaucoma, condiciones que pueden llevar a la ceguera, problemas graves de la memoria ocasionados por el Alzheimer, o la pérdida del habla o los movimientos por un accidente cerebro vascular.

Así, en 2014, el investigador de células madre y neurocientífico Timothy Blenkinsop del Centro Médico Monte Sinai en Nueva York, transfirió células madre cultivadas, a un espacio por detrás de la retina, donde ellas sobrevivieron por al menos un mes, sugiriendo un potencial futuro para el tratamiento de enfermedades de la retina. Los científicos del Neural Stem Cell Institute, localizados en varios lugares de Estados Unidos trabajan en terapias que estimulan las células madre neuronales que pudieran estar en estados dormantes, utilizando una tecnología de la bioingeniería.

Un grupo de investigadores del Alzheimer en la Universidad de Irvine, han restaurado la memoria en ratones transfiriéndoles a sus cerebros células madre. Los ratones modificados para simular la enfermedad, recibieron en el hipocampo, el centro del procesamiento y almacenamiento de la memoria, unas 200.000 células madre neuronales, que mediante ingeniería genética se volvían fluorescentes cuando recibían luz ultravioleta permitiendo el seguimiento de su desarrollo. Después de tres meses, su memoria había mejorado de forma considerable en relación a un grupo control.

Un hecho importante fue que tan solo una pequeña fracción de las células implantadas, un 6% se había convertido en neuronas, por lo que la mejoría no se debió al simple hecho de reemplazar las neuronas muertas sino a otra causa. Sin embargo hubo hasta un 75% de aumento en el número de sinapsis, las conexiones entre las neuronas que transmiten los impulsos nerviosos. Los experimentos que siguieron, sugirieron la existencia de una proteína liberada por las células madre, un factor que alimenta y nutre las células averiadas, las cuida y las devuelve a su condición normal y además induce la producción en el tejido alrededor, de nuevos axones y dendritas, esenciales en la transmisión de los mensajes eléctricos. Ese factor explica el por qué el aumento en el número de neuronas no es crucial para restaurar las funciones cognitivas.

Otros estudios se están realizando en varios lugares del mundo para replicar los resultados. “Las células madre actúan como una especie de fertilizante para las células sobrevivientes de algún daño”, dice Matthew Blurton-Jones, un neurocientífico de la Universidad de Irvine y coautor del estudio. Cuando los investigadores redujeron de manera artificial la cantidad de la proteína producida por las células madre, los beneficios desaparecieron.

Una dosis de células madre neuronales, sembradas en el lugar adecuado podría también restaurar los circuitos neuronales que se han alterado en el envío de señales, convirtiéndose en una promesa para aliviar los síntomas de enfermedades siquiátricas como la esquizofrenia. La tecnología podrá algún día reparar de igual manera los problemas de aprendizaje. Pero el mayor beneficio, y el más próximo, sería atender las necesidades cada vez mayores de la población que envejece, a medida que la expectativa de vida se extiende, para evitar la caída en el abismo de la pérdida de la memoria, las habilidades sociales, la esencia de ser humanos. Un día cercano, las células madre neuronales serán usadas como ladrillo y cemento para apuntalar las paredes frágiles en nuestros cerebros, restaurando funciones perdidas. “Podremos cambiar la terapias cerebrales usando estas células” afirma Eva Feldman, neuróloga de la Universidad de Míchigan y una de las líderes en el campo de las investigación en células madre. “Ellas son como caldo de pollo para el cerebro” finaliza.

Y si, como ya lo hemos visto, la barrera sanguínea del cerebro se puede abrir, cualquier entrega de células madre neuronales se vuelve posible, con sus enormes beneficios.


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