Injertos ‘personalizados’ revierten el Parkinson en monos

  • La enfermedad de Parkinson daña las células cerebrales que producen dopamina, que es un neurotransmisor que ayuda a controlar el movimiento.
  • En un nuevo estudio, los investigadores revirtieron los síntomas de la enfermedad de Parkinson en los monos, incluidas las dificultades de movimiento y la depresión, mediante el injerto de células productoras de dopamina en sus cerebros.
  • Evitaron el rechazo inmunológico al hacer crecer las células de dopamina a partir de las propias células de los monos.
  • El avance genera esperanzas de un tratamiento eficaz para los millones de personas con la enfermedad de Parkinson.

Los principales síntomas de la enfermedad de Parkinson son temblores, rigidez, lentitud de movimientos y alteración del equilibrio y la coordinación.

La enfermedad también puede causar dificultad para tragar, masticar y hablar. Además, las personas pueden experimentar cambios emocionales, como depresión .

El daño a las células nerviosas productoras de dopamina ubicadas en el mesencéfalo es responsable de la mayoría de los síntomas de la enfermedad de Parkinson.

El tratamiento con medicamentos como L-Dopa puede aliviar los síntomas al reponer los suministros de dopamina del cerebro , pero los medicamentos no previenen la degeneración progresiva de las neuronas de dopamina.

«Esos medicamentos funcionan bien para muchos pacientes, pero el efecto no dura», dice la profesora Marina Emborg , que investiga la enfermedad de Parkinson en el Centro Nacional de Investigación de Primates de Wisconsin, parte de la Universidad de Wisconsin-Madison (UW-Madison).

“Con el tiempo, a medida que la enfermedad progresa y los síntomas motores empeoran, vuelven a no tener suficiente dopamina y aparecen los efectos secundarios de los medicamentos”, explica.

Durante más de 4 décadas, los investigadores han estado experimentando con trasplantes de tejido fetal como tratamiento para el Parkinson, primero en modelos animales de la enfermedad y luego en personas.

Sin embargo, los resultados han sido contradictorios, en parte porque el sistema inmunológico reconoce el tejido como extraño y lo ataca. Como resultado, los receptores deben tomar medicamentos inmunosupresores.

Otro problema con este enfoque es que el tejido fetal es difícil de obtener en grandes cantidades y varía en su composición y calidad.

Células madre universales

Una alternativa prometedora son las células de dopamina derivadas de células madre pluripotentes inducidas (iPSC), que son células que pueden transformarse en casi cualquier tipo de célula del cuerpo.

Los investigadores crean iPSC al «rebobinar» el reloj de desarrollo de la piel o las células sanguíneas de una persona. Fundamentalmente, esto significa que el sistema inmunológico no atacará las células descendientes de sus propias iPSC.

“La idea es muy simple”, dice el neurocientífico Prof. Su-Chun Zhang de UW-Madison . “Cuando tienes células madre, puedes generar el tipo correcto de células diana de manera consistente. Y cuando provienen de la persona en la que quieres injertarlos, el cuerpo los reconoce y les da la bienvenida como propios «.

El profesor Zhang y sus colegas pasaron años desarrollando una técnica para generar células madre que se convierten en neuronas de dopamina adecuadas para trasplantarlas al cerebro.

Para establecer si las células creadas de esta manera tienen el potencial de revertir los síntomas en humanos, ahora han probado con éxito el enfoque en animales.

Habilidades motoras y sociales

Primero, los científicos usaron una neurotoxina para inducir una condición similar a la de Parkinson en 10 macacos rhesus adultos.

Durante varios años, el laboratorio del Prof. Emborg realizó evaluaciones mensuales de las habilidades motoras y sociales de los animales. Además, utilizaron una técnica de imágenes llamada tomografía por emisión de positrones (PET) para medir la cantidad de dopamina producida en sus cerebros.

“Evaluamos mediante observación y pruebas clínicas cómo caminan los animales, cómo agarran trozos de comida, cómo interactúan con las personas, y también con imágenes de PET, medimos la producción de dopamina”, dice el Prof. Emborg.

“Queríamos síntomas que se parecieran a una etapa madura de la enfermedad”, explica.

Todos los animales desarrollaron signos persistentes de Parkinson, incluidos movimientos lentos, problemas de equilibrio y temblores. También mostraron síntomas que se asemejan a la depresión y la ansiedad en las personas, como caminar en sus jaulas, aislarse socialmente y falta de interés en las golosinas comestibles.

A continuación, los investigadores inyectaron a la mitad de los animales millones de neuronas de dopamina y células de soporte de monos sanos, lo que se conoce como trasplantes «alogénicos».

Inyectaron a los otros monos con células derivadas de las iPSC de los propios animales, conocidas como trasplantes «autólogos».

El sitio de las inyecciones fue el cuerpo estriado, que es una parte del mesencéfalo que se vuelve deficiente en dopamina en la enfermedad de Parkinson.

Movimiento restaurado

En 6 meses, los monos que recibieron autotrasplantes se movían con mayor libertad.

Después de 1 año, sus niveles de dopamina se habían más que duplicado.

«Los animales autólogos comenzaron a moverse más», dice el profesor Emborg. «Donde antes necesitaban agarrar la jaula para pararse, comenzaron a moverse con mucha más fluidez y agarrar comida mucho más rápido y más fácil».

Los niveles de dopamina en los monos que recibieron células de otros animales, sin embargo, permanecieron sin cambios después de 1 año, y mostraron poca mejora en la fuerza muscular y el control.

Cuando los científicos observaron más de cerca cómo habían evolucionado las células trasplantadas, las de los injertos autólogos enviaron largas extensiones, o «axones», al tejido circundante.

“Podrían crecer libremente y extenderse mucho más dentro del cuerpo estriado”, dice el Dr. Yunlong Tao, científico del Laboratorio de Investigación de Células Madre del Prof. Zhang y primer autor del estudio.

«En los monos alogénicos, donde los injertos son tratados como células extrañas por el sistema inmunológico, son atacados para detener la propagación de los axones».

Las células nerviosas de los injertos alogénicos carecían de estas conexiones profundas. Como resultado, parecían incapaces de restaurar las funciones emocionales y sociales de los animales, que permanecieron sin cambios o empeoraron después del trasplante.

“Aunque el Parkinson se clasifica típicamente como un trastorno del movimiento, la ansiedad y la depresión también son típicas”, dice el Prof. Emborg. «En los animales autólogos, vimos la extensión de los axones del injerto en áreas que tienen que ver con lo que se llama el cerebro emocional».

Tratamientos para humanos

Como siempre, hay un largo camino por recorrer entre la investigación exitosa en modelos animales de enfermedades y los tratamientos efectivos para humanos. Sin embargo, el profesor Zhang espera comenzar pronto a trabajar en tratamientos para personas.

Uno de los hallazgos más importantes del estudio actual es que existe una estrecha relación entre el número de neuronas de dopamina que sobreviven después del trasplante, como lo revelan las tomografías por emisión de positrones, y las mejoras de los síntomas.

Esto proporcionará una herramienta predictiva útil para medir el éxito en cualquier ensayo futuro en humanos.

Fuentes: MedicalNewsToday

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