Científicos dirigidos por el Laboratorio de Biología Molecular MRC en Cambridge crearon una versión sintética de una proteína conocida como Cerebellina-1 que une a las neuronas que envían mensajes al cerebro, un fármaco que podría reparar los daños en el cerebro y la médula espinal mejorando los mensajes entre las células.
El compuesto, llamado CPTX, actúa como un puente para las conexiones que se han perdido debido a daños o enfermedades, y capaz de reparar la función tanto en células cultivadas en laboratorio como en ratones con déficits neurológicos que ocurren de manera similar en humanos.
Los resultados del compuesto en ratones y células cultivadas en el laboratorio se describieron como “sorprendentes”, lo que mejora la coordinación del movimiento y la memoria.
El mayor impacto se observó en ratones con lesiones de la médula espinal, en los que la función motora regresó durante al menos siete a ocho semanas después de una sola inyección de CPTX.
La cerebelina-1 es una molécula que ayuda a conectar las células neuronales, que están diseñadas para transmitir información a otras células nerviosas, músculos o glándulas.
Entre estas neuronas hay conexiones llamadas sinapsis, que son como uniones por las que las señales nerviosas tienen que pasar de una célula a la siguiente. La cerebelina-1 y las proteínas relacionadas conocidas como proteínas organizadoras sinápticas aseguran que las sinapsis sean saludables y son esenciales para establecer la red responsable de todos los movimientos y funciones del cuerpo.
En otros trastornos neurodegenerativos, las sinapsis se deterioran y se pierden para siempre, por lo cual las neuronas pueden morir, lo que causa los síntomas de confusión, problemas para comprender las cosas y pérdida de la memoria.
Lo mismo ocurre con el daño de la médula espinal, que podría ser el resultado de un accidente automovilístico, por ejemplo. Interrumpe el flujo constante de señales eléctricas del cerebro al cuerpo y puede ocasionar pérdida de movimiento, sensación, espasmos, control de la vejiga e intestino o parálisis.
Los investigadores dirigidos por el Dr. Radu Aricescu, neurocientífico del Laboratorio de Biología Molecular MRC en Cambridge, querían ver si podían crear una versión artificial de Cerebellin-1.
Trabajando con colegas en Alemania y Japón, el equipo del Dr. Aricescu trabajó para cortar y pegar elementos estructurales de diferentes moléculas organizadoras para generar otras nuevas y esto llevó a CPTX, señala el estudio publicado en la revista Science.
El Dr. Aricescu dijo que antes de la muerte neuronal existe una ventana de oportunidad en la que, en principio, este proceso podría revertirse. Allí ayudaría la molécula creada.
“Nos animó mucho lo bien que funcionaba en las células y empezamos a observar modelos de ratón de enfermedad o lesión en los que vemos una pérdida de sinapsis y degeneración neuronal”, dijo citado por el Daily Mail.
Los experimentos encontraron que CPTX tenía una capacidad notable para organizar conexiones neuronales en condiciones de laboratorio
Se incluyeron en el estudio ratones modificados genéticamente para tener una coordinación muscular deficiente, también conocida como ataxia cerebelosa, mal que puede ocurrir en muchas enfermedades humanas, todas causadas por daño o pérdida de las sinapsis, lo que hace que los pacientes sufran problemas con el equilibrio, la marcha y los movimientos oculares.
Los investigadores observaron cómo el tejido neuronal de los roedores de laboratorio se reparaba a sí mismo después de que se inyectara la molécula en sus cerebros. También aumentó el rendimiento del motor.
Animados por el éxito, probaron el tratamiento en otros modelos de ratón de pérdida y degeneración neuronal, incluida la enfermedad de Alzheimer y la lesión de la médula espinal.
Vieron que CPTX aumentó la capacidad de las sinapsis para cambiar, lo cual es vital para almacenar recuerdos. Esta capacidad se pierde en la enfermedad de Alzheimer, cuando la capacidad de recordar eventos pasados o cómo realizar las tareas diarias disminuye con el tiempo.
El coautor, el profesor Alexander Dityatev, del Centro Alemán de Enfermedades Neurodegenerativas, Bonn, que ha estado investigando proteínas sinápticas durante años, dijo: “En nuestro laboratorio estudiamos el efecto de la CPTX en ratones que presentaban ciertos síntomas de la enfermedad de Alzheimer. Descubrimos que la aplicación de CPTX mejoró el rendimiento de la memoria de los ratones”.
Pero el mayor impacto en la lesión de la médula espinal donde la función motora se restauró durante al menos siete a ocho semanas después de una sola inyección en el sitio de la lesión. En el cerebro, el impacto positivo de las inyecciones se observó durante un tiempo más corto, hasta aproximadamente una semana.
Pero los investigadores confían en que pueden rectificar esto y ahora están desarrollando versiones nuevas y más estables de CPTX para que tenga efectos duraderos. El profesor Dityatev dijo: “CPTX podría ser el prototipo de una nueva clase de fármacos con potencial clínico.
“Gran parte del esfuerzo terapéutico actual contra la neurodegeneración se centra en detener la progresión de la enfermedad y ofrece pocas posibilidades de restaurar las capacidades cognitivas perdidas.
Se necesita mucho más trabajo para averiguar si los hallazgos en ratones son aplicables en humanos. Pero el equipo está entusiasmado con las posibles implicaciones para una serie de trastornos asociados con la conectividad neuronal reducida.
El Dr. Aricescu dijo que hay muchas incógnitas sobre cómo funcionan los organizadores sinápticos en el cerebro y la médula espinal y que están muy satisfechos con los resultados, pues se demostró que se puede restaurar las conexiones neuronales que envían y reciben mensajes, pero el mismo principio podría usarse para eliminar conexiones.
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