Una investigación pionera liderada por la Universidad de Sheffield de Reino Unido revela que un tipo de célula en el sistema nervioso central, que normalmente soporta la función de las neuronas motoras, puede volverse “malvada” y destruir las neuronas motoras en los pacientes con ELA.
La ELA es una enfermedad neurodegenerativa progresiva que afecta a las células nerviosas cerebrales y la médula espinal. Las neuronas motoras – células nerviosas que forman una vía por la que el cerebro envía instrucciones a los músculos – se degeneran en la ELA y conducen a la debilidad y atrofia de los músculos.
Hay dos tipos de ELA: esporádica y “familiar”. La forma esporádica de la enfermedad representa el 90-95 por ciento de todos los casos en Estados Unidos y se produce al azar sin factores de riesgo claramente asociados, mientras que la ELA familiar – que representa el 5 a 10 por ciento de todos los casos en EE.UU. – se hereda.
Un equipo internacional de investigadores – dirigido por la Dra. Laura Ferraiuolo del Instituto Sheffield de Neurociencia Traslacional (Sitran) en la Universidad de Sheffield – hizo el descubrimiento pionero de cómo las células celebrales llamadas oligodendrocitos desempeñan un papel importante en la progresión de la ELA.
La Dra. Ferraiuolo comenzó la investigación en el Laboratorio Kaspar ubicado en el Centro de Terapia Génica del Instituto de Investigación del Hospital Nacional Infantil (RINCH) en Columbus, OH, como parte de la beca Marie Curie financiada por la UE.
Los oligodendrocitos son un tipo de célula glial que rodea a las neuronas y proporciona apoyo y aislamiento entre ellas. Su función principal es la producción de mielina que envuelve las neuronas y permite que las señales que se ejecuten más rápido, lo que ayuda a la comunicación entre una neurona y otra.
El equipo descubrió que los oligodendrocitos – que normalmente ayudan a la función neuronal – pueden llegar a ser destructivos y provocar la muerte celular después de desarrollar un innovador modelo in vitro de oligodendrocitos a partir de las células cutáneas de personas con ELA. “Este es el primer modelo humano in vitro que nos permite estudiar la interacción específica entre las neuronas y los oligodendrocitos a partir de pacientes con ELA“, dice la Dra. Ferraiuolo.
La Dra. Ferraiuolo y sus colegas también observaron que con la disminución de los niveles del gen SOD-1 se puede paliar el efecto adverso de los oligodendrocitos “malvados” en las neuronas motoras. Al menos 200 mutaciones en el gen SOD-1 han sido asociadas con la causa de ELA.
Estudios previos han identificado otras células gliales – astrocitos y microglia – que contribuyen a la muerte de las neuronas motoras en la ELA.
Los investigadores detectaron el comportamiento de los oligodendrocitos a través de estudios en ratones y humanos utilizando el método de “conversión directa”.
La conversión directa es un método desarrollado por el profesor Brian Kaspar y su equipo en el Laboratorio de Kaspar para generar células progenitoras neuronales (CPN) a partir de células cutáneas.
Las células progenitoras neuronales son células que, como las células madre, pueden diferenciarse en un tipo particular de célula, a pesar de que son más específicas que las células madre. Las CPN son capaces de dividirse un número limitado de veces y tienen la capacidad de diferenciarse en tipos de células neuronales y gliales, como astrocitos y oligodendrocitos.
En este caso, se utilizó el método de conversión directa para modelar la ELA diferenciando las CPN producidas de los oligodendrocitos derivados de células cutáneas recogidas de personas con ELA familiar y ELA esporádica.
Los hallazgos del estudio – publicados en la revista Proceedings of National Academy of Sciences – muestran que los oligodendrocitos en ambos pacientes con ELA familiar y esporádica suponen la muerte de las neuronas motoras.
Sin embargo, los oligodendrocitos de personas sanas o con otros trastornos neuromusculares dejaron a las neuronas motoras ilesas. Los investigadores sugieren que este hallazgo indica que el fenotipo de los oligodendrocitos derivados de la ELA.
“La capacidad de modelar la comunicación entre las células que mueren durante la enfermedad, las neuronas motoras, y las células vecinas que las rodean es crucial para el desarrollo y la temporización de las terapias. Con este protocolo de reprogramación rápida, estamos un paso más cerca de la medicina personalizada“, dijo la Dra. Laura Ferraiuolo.
El Prof. Kaspar, el autor principal del artículo e investigador principal en Columbus, concluye diciendo que al utilizar el nuevo método de conversión directa, los investigadores han sido capaces de analizar la función de las diferentes células gliales en la ELA. En consecuencia, han comenzado a entender que “diferentes células de apoyo se vuelven “malvadas” en diferentes etapas de la enfermedad y contribuyen a la patología a través de diferentes mecanismos”.
..Susana Calvo
