Células madre logran reparar daños por accidente cerebrovascular en ratones

Un avance significativo en la investigación médica ocurrió en la Universidad de Zurich, donde un equipo de científicos reveló que los trasplantes de células madre pueden reparar el daño causado por un accidente cerebrovascular en ratones. Esta innovadora terapia no solo generó nuevas neuronas, sino que también restauró el movimiento y promovió otros procesos de reparación cerebral, lo que marca un importante paso hacia tratamientos regenerativos para lesiones neurológicas.

Los accidentes cerebrovasculares son extremadamente comunes, afectando a aproximadamente uno de cada cuatro adultos a lo largo de su vida. Aproximadamente la mitad de quienes sufren uno quedan con problemas persistentes, como parálisis o dificultades para hablar. Estas discapacidades se producen porque un accidente cerebrovascular priva a partes del cerebro de oxígeno o provoca sangrado que destruye las células cerebrales. Una vez que estas células se pierden, el daño ha sido considerado tradicionalmente permanente, ya que no existen tratamientos que puedan reconstruir el tejido cerebral afectado.

El Dr. Christian Tackenberg, Jefe Científico del Grupo de Neurodegeneración en el Instituto de Medicina Regenerativa de la Universidad de Zurich, enfatizó la necesidad de explorar nuevas terapias para la regeneración cerebral tras enfermedades o accidentes. Una de las estrategias implica el uso de células madre neuronales, que pueden desarrollarse en varios tipos de células del sistema nervioso.

El equipo de investigación, liderado por Tackenberg y la investigadora postdoctoral Rebecca Weber, llevó a cabo dos estudios en colaboración con un grupo encabezado por Ruslan Rust de la Universidad del Sur de California. Los resultados sugirieron que las células trasplantadas no solo reemplazaron las neuronas perdidas tras un accidente cerebrovascular, sino que también indujeron otros procesos de regeneración. "Nuestros hallazgos muestran que las células madre neuronales no solo forman nuevas neuronas, sino que también inducen otros procesos de regeneración", afirmó Tackenberg.

Los investigadores utilizaron células madre neuronales humanas capaces de producir diferentes tipos de células del sistema nervioso. Estas células se crearon a partir de células madre pluripotentes inducidas, que se obtienen reprogramando células somáticas humanas ordinarias para que recuperen la capacidad de desarrollarse en varios tipos de células. Después de inducir accidentes cerebrovasculares permanentes en ratones, el equipo trasplantó las células madre neuronales directamente en las regiones dañadas del cerebro una semana después del accidente. Utilizaron técnicas de imagen y análisis bioquímicos para seguir el progreso.

Los resultados mostraron que las células madre sobrevivieron durante todo el período de análisis de cinco semanas y que la mayoría se transformó en neuronas, que incluso se comunicaron con las células cerebrales existentes. Esta capacidad de conectarse con las células del cerebro es crucial, ya que simplemente producir nuevas neuronas no necesariamente restauraría la función; las nuevas células también deben integrarse en las redes neuronales en funcionamiento.

Además, los investigadores encontraron evidencia de que el tratamiento desencadenó una respuesta de curación mucho más amplia. Se formaron nuevos vasos sanguíneos en el tejido cerebral dañado, los procesos inflamatorios se volvieron menos intensos y la integridad de la barrera hematoencefálica mejoró. Esta barrera es un límite protector que separa la sangre en circulación del tejido cerebral, y su daño puede contribuir a la inflamación y a más lesiones tras un accidente cerebrovascular.

Las mejoras biológicas se tradujeron en mejoras en el movimiento de los animales. La terapia con células madre revirtió las discapacidades motoras causadas por los accidentes cerebrovasculares en los ratones, y los investigadores midieron estas mejoras en parte utilizando un análisis asistido por inteligencia artificial de los patrones de marcha de los animales.

El equipo diseñó los experimentos con la eventual aplicación en humanos en mente. Por ejemplo, las células madre se produjeron sin reactivos derivados de animales, lo que puede ser importante para desarrollar terapias destinadas a su uso humano, ya que podría reducir complicaciones potenciales de seguridad y regulación. Además, se creó un protocolo de producción definido en colaboración con el Centro de Investigación y Aplicación de Células iPS en la Universidad de Kioto.

Un hallazgo importante del segundo estudio fue que la terapia con células madre funcionó mejor cuando se realizó una semana después del accidente cerebrovascular en lugar de inmediatamente. Este retraso podría facilitar la aplicación clínica, ya que los médicos tendrían más tiempo para preparar el tratamiento en lugar de tener que administrarlo durante el periodo de emergencia tras el accidente cerebrovascular.

A pesar de los hallazgos alentadores, los investigadores subrayan que aún deben abordarse varios obstáculos antes de que la terapia pueda ser probada ampliamente en humanos. "Necesitamos minimizar riesgos y simplificar una posible aplicación en humanos", señaló Tackenberg. Una preocupación es el crecimiento descontrolado de células madre dentro del cerebro. El grupo de Tackenberg, nuevamente trabajando con Ruslan Rust, está desarrollando un tipo de interruptor de seguridad destinado a prevenir eso. Además, el equipo explora una forma menos invasiva de administrar las células, considerando la inyección endovascular a través de los vasos sanguíneos, lo que podría ser mucho más práctico que realizar un injerto cerebral.

Ya existe un precedente para trasladar terapias con células madre inducidas a pruebas en humanos. Actualmente se están llevando a cabo ensayos clínicos iniciales utilizando células madre inducidas para tratar la enfermedad de Parkinson en Japón. "El accidente cerebrovascular podría ser una de las próximas enfermedades para las cuales se podría realizar un ensayo clínico", concluyó Tackenberg.

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