Lesiones medulares: ¿tienen la solución las células madre? Understand article

Traducido por I. Carrero, Univ. de Valladolid. Las lesiones medulares producen con frecuencia parálisis permanente y en la actualidad todavía no tienen cura. ¿Podría aportar esperanza contra ellas la terapia con células madre?

El actor y activista americano Christopher Reeve será recordado por su papel protagonista en la exitosa película de 1978 Supermán. Por desgracia, también se le recordará como un hombre cuya vida extraordinariamente activa, tanto dentro como fuera de la pantalla, se vio truncada tras un grave accidente que le dejó paralítico desde el cuello –estado en el que permaneció hasta su muerte en 2004.

En mayo de 1995, durante una competición ecuestre, Reeve cayó de cabeza desde su caballo. El impacto del golpe se transmitió a través de la columna y se le rompieron dos vértebras del cuello lo que le provocó una importante lesión medular^w1.

¿Qué sucedió durante el accidente –a nivel circulatorio, óseo, celular y molecular– para producir esa parálisis permanente? ¿Cómo puede proporcionar esperanzas a la gente con lesiones medulares la investigación sobre nuevos tratamientos basados en las células madre?, ¿podría ayudarles a recuperar el control de sus cuerpos y sus vidas?

¿Qué son las lesiones medulares?

La médula espinal es una vía de comunicación entre el cerebro y el resto del organismo (Figura 1). Las lesiones medulares normalmente se deben a traumas repentinos, como los que se producen practicando ciertos deportes o en accidentes de coche, que producen luxaciones o rotura de vértebras que acaban afectando a la médula espinal al dañar o presionar los axones neuronales. El control sensorial y el motor se pierden por debajo del punto donde se produce el daño (Figura 2).

Múltiples células mueren en la zona donde se produce la lesión, o en sus alrededores, debido a los efectos secundarios del trauma: cambios en el riego sanguíneo, respuesta inmune y aumento de radicales libres y de neurotransmisores excitadores (ver recuadro sobre efectos secundarios del daño medular).

Tratamientos actuales: limitación del daño

El organismo no puede reemplazar por sí solo las células que se pierden como resultado de una lesión medular, de manera que se pierde su funcionalidad. En la actualidad, los tratamientos a corto plazo simplemente se limitan a reducir el daño: cirugía, para liberar la presión sobre la médula y estabilizar la columna, o inmovilización (mediante corsés) para evitar daños posteriores. A largo plazo, los pacientes reciben fisioterapia y otros tratamientos que les alivian los síntomas relacionados con su lesión, como el dolor, así como consejos para ayudarles a afrontar su nueva situación (Figura 3).

Hasta el momento, las lesiones medulares, acompañadas de un intenso sufrimiento físico y emocional, no tienen cura. Sin embargo, diversos grupos científicos están investigando la posibilidad de usar las células madre para tratarlas.

Terapias con células madre

Las células madre son células que pueden tanto diferenciarse para dar tipos celulares concretos como autoperpetuarse y producir más células madre. En líneas generales, hay dos tipos: células madre pluripotentes, que se pueden diferenciar para dar cualquier tipo celular, y células madre adultas, que solo se diferencian para dar ciertos tipos celulares. Las células madre pluripotentes se pueden obtener bien extrayéndolas de embriones (células madre embrionarias), bien generándolas en el laboratorio (células madre pluripotentes inducidas –células iPS, de las siglas en inglés–) a partir de células especializadas, como las de piel^w2. Las células madre adultas se encuentran en distintos tejidos, p. ej. la médula ósea.

Hay dos estrategias posibles para utilizar las células madre en las lesiones medulares:

1. Transplantar células madre en la zona dañada.
2. Reclutar células madre neurales residentes (propias) de la médula dañada.

En ambos casos, la intención es que las células madre reemplacen a las células de la médula dañadas o perdidas, o que promuevan su recuperación de forma indirecta. Esta segunda vía se puede producir debido a las propias células madre o mediante las células que se originen de ellas.

1) Transplante de células madre

Estudios sobre lesiones medulares llevados a cabo con modelos animales (sobre todo con roedores) han mostrado que la terapia con transplantes puede facilitar la recuperación, aunque es difícil saber qué mecanismos participan. En estos estudios se han usado tres tipos de células madre: pluripotentes, adultas no neurales y neurales (tanto adultas como embrionarias).

Células madre pluripotentes

El transplante a animales de experimentación de células madre pluripotentes ha tenido algunos efectos secundarios, como la formación de tumores. Antes de su aplicación contra el daño medular, las células se tratan para conseguir que se diferencien en células neurales progenitoras –células con el potencial de diferenciarse en tipos concretos de células neurales especializadas–. En un estudio se vio que siete días después de haber transplantado células progenitoras de oligodendrocitos a ratas con daño medular, los axones se remielinizaron y mejoró la capacidad de estos animales para mover las patas (Keirstead et al., 2005).

Células madre adultas no neurales

Las células madre adultas no neurales se obtienen de distintos tejidos, como médula ósea, tejido adiposo y placenta. Se cree que estas células favorecen la reparación de las lesiones medulares de forma indirecta. Diversos estudios muestran que la movilidad y la sensibilidad de los animales de experimentación mejoraron después de haberles sido transplantadas estas células (Parr et al., 2007).

Células madre neurales

Las células madre neurales se extraen de distintas zonas del sistema nervioso de embriones o de adultos. Varios estudios muestran que las células transplantadas se diferencian en astrocitos que favorecen el crecimiento de nuevas células neurales (Enzmann et al., 2006; Pfeifer et al., 2006). Una investigación publicada recientemente planteaba que las células madre neurales pueden reprogramar la respuesta inflamatoria local a la lesión al reducir la proporción de células inmunes dañinas (como los macrófagos) al tiempo que promueven la reparación de la lesión (Cusimano et al., 2012). En muchos trabajos que han estudiado la recuperación tras el transplante de células madre neurales, los animales utilizados ganaron movilidad en las patas.

2) Reclutamiento de células madre residentes

El transplante de células madre es arriesgado: requiere una delicada operación quirúrgica y, en el caso de células madre embrionarias y neurales, el sistema inmune puede rechazarlas. Estos riesgos se podrían evitar con un enfoque alternativo mediante el uso de fármacos para inducir la recuperación mediante las células madre neurales residentes (Barnabé-Heider & Frisén, 2008).

Incluso aunque los riesgos asociados se puedan superar, la investigación en este tratamiento potencial, conocido como terapia de reclutamiento de células madre, está en sus inicios y aún no se sabe si puede ayudar a recuperar las lesiones medulares en animales.

Pequeños cambios con grandes consecuencias

Comprender los mecanismos implicados, probar la eficacia en animales, llevar a cabo ensayos clínicos en humanos: el desarrollo de nuevos tratamientos es un proceso lento y complicado. Al menos por ahora, la terapia mediante transplante es una de las principales esperanzas para el tratamiento del daño medular con células madre. En 2010, la compañía californiana Geron empezó un ensayo clínico^w3 basado en este enfoque, pero tuvo que abandonarlo debido a problemas económicos. En la actualidad, el Hospital Universitario Balgrist de Zurich (Suiza) está realizando ensayos clínicos^w4 con células derivadas de tejido cerebral humano. La esperanza es que, cuando se transplanten en una médula espinal lesionada, estas células puedan restablecer algunos de los circuitos necesarios de la red nerviosa que transmite la información por todo el cuerpo.

Dada la naturaleza multifactorial del daño medular, es improbable que un solo tratamiento pueda curarlo pero incluso pequeñas mejoras podrían constituir grandes aportes a la vida diaria de los pacientes. Imagina: si, como Christopher Reeve, estuvieras paralizado desde el cuello, volver a ser capaz de mover los brazos y agarrar cosas con las manos podría marcar la diferencia entre vivir de forma dependiente o independiente.

Agradecimientos

Este artículo se basa en una ficha técnica de la página web de Eurostemcell^w5 y en un artículo de revisión de Barnabé-Heider & Frisén (2008).

El autor quiere agradecer a Kate Doherty, de EuroStemCell, su ayuda en la planificación y la redacción del artículo. También le agradece al doctor Stefano Pluchino, del Departamento de Neurociencias Clínicas de la Universidad de Cambridge (Reino Unido), sus expertos consejos.

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