Prótesis Neurológicas


Transplantar neuronas embrionarias, puede establecer conexiones funcionales en el cerebro y en el cordón espinal del adulto, lo que antiguamente se creía imposible. Estos implantes, pueden revertir el daño de una lesión o enfermedad. Con lo nuevos avances en la tecnología, estos implantes incluso, pueden ser de orígen artificial.


-Las neuronas y las células nerviosas, no se pueden regenerar en los mamíferos adultos. La gran mayoría de ellas, están en su lugar, al finalizar la infancia, en los primates, incluyendo a los seres humanos, el sistema nervioso central, está totalmente desarrollado, hacia la pubertad. Los axones, las extensiones de las células nerviosas a lo largo de las cuales viajan mensajes, pueden volver a crecer después de una lesión, pero sólo lo hacen en el tejido nervioso periférico; raramente, esto sucede en el cerebro o en el cordón espinal.

-Incluso, aunque el sistema nervioso central de los mamíferos, muestre una pequeña capacidad de regeneración, en la década se encontró, que esta capacidad puede sostener un nuevo crecimiento de otra clase. En una serie de experimentos realizados principalmente en ratas, algunos investigadores han demostrado que los implantes de tejido cerebral embrionario, puede ser incorporado anatómica y funcionalmente dentro del sistema nervioso central. Las interacciones de los implantes y del sistema hospedero, han revelado mucho acerca de los factores que gobiernan el desarrollo y la regeneración del sistema nervioso central. El éxito de ciertos experimentos con transplantes, han sugerido vías para el tratamiento de desórdenes actualmente incurables, tales como Alzheimer y el Parkinson, en los cuales, se presenta degeneración del sistema nervioso.
 

-El trabajo realizado en la última década, ha sido ensombrecido por los resultados más recientes.

-En 1980, W. Gilman de la Universidad de Nueva York, intentó transplantar pedazos de la corteza cerebral (la capa más externa), de gatos adultos a perros. Ninguna neurona sobrevivió a estos procedimientos, o a manipulaciones de este tipo, en los últimos 15 años. Elizabeth Hopkins Dunn, un clínico que trabajó como investigador asistente en la Universidad de Chicago, creyó, que aunque el tejido cerebral adulto no responde bien a los rigores de los transplantes, el tejido inmaduro podría hacerlo bien. En un trabajo hecho en 1903 ( pero no reportado sino hasta 1917), se cambiaron fragmentos de la corteza cerebral de ratas de 10 días de edad. Sólo el 10% de las neuronas sobrevivieron hasta tres meses después del trasplante.

-Adicionalmente al establecimiento del hecho, que el tejido cerebral inmaduro tiene mejor oportunidad de sobrevida que en el adulto, Dunn notó que los implantes sobrevivientes en la mayoría de los casos, fueron ampliamente neovascularizados. Estos transplantes han sido colocados en los ventrículos o espacios rellenos con fluido, en contacto con el tejido coroideo. En 1940 W. E. Le Gros Clark de la Universidad de Oxford, confirmó la importancia de la inmadurez y de un rico aporte vascular, para la sobrevida de estos implantes. Él, exitosamente trasfirió pedazos de corteza de embriones de conejos, a los ventrículos laterales de conejos de seis semanas de edad. Aunque las neuronas eran inmaduras, cuando ellas fueron implantadas, cuatro semanas después, las encontró completamente desarrolladas.

-Muchos investigadores estuvieron escépticos acerca de estos resultados preliminares, y por ende, su trabajo no fué continuado. El interés actual de los implantes en el sistema nervioso central de los mamíferos, data de 1971, cuando Gopal. D. Das, Joseph Altman y otros estudiantes en la universidad de Pardue, demostraron sin lugar a dudas, que el transplante de neuronas inmaduras pueden sobrevivir y madurar. Estos trabajadores inyectaron Timidina marcada radioactivamente, en ratas de 7 días de edad, donde el compuesto fué incorporado al material genético de las células nacientes, incluyendo las neuronas. Das y Altman, transplantaron fragmentos de cerebelo, provenientes de los animales inyectados, al mismo lugar pero de los animales sin tratar. Dos semanas después, ellos tomaron secciones del cerebelo hospedero, y los cubrió con una emulsión fotográfica; la radioactividad en las secciones expuestas, indicaron que los transplantes en las secciones expuestas, indicaron que los transplantes sobrevivieron.

-En los últimos experimentos, Das y Altman, establecieron el principio general que el tejido cerebral embrionario, transplantado durante el periodo de migración y multiplicación neuronal, antes que extiendan sus axones y dendritas, tienen la mejor oportunidad para sobrevivir. Dado que diferentes partes el cerebro, se desarrollan a diversas tasas, la edad óptima del animal donador, varía con respecto de la clase de implante que se intentará. La edad del animal hospedero, tiene menos importancia, que factores tales como la estabilidad física del implante, y del aporte sanguíneo disponible para el implante.

-Una condición ahora conocida, tiene menos efecto en la sobrevida del implante y de lo que se esperaba, y es el grado de similaridad entre el animal hospedero y el donador; actualmente, con inmunosupresores, se puede transplantar cualquier tejido de cualquier especie.

-La creencia acerca de lo privilegiado del sistema nervioso central inmunológicamente hablando, no nació de los transplantes con neuronas. Trabajos preliminares han demostrado, que el tejido de piel y tumoral, pueden sobrevivir en el cerebro vivo. Esto se debe, a que el cerebro carece de vasos y nódulos linfáticos, desde donde las células del sistema inmune son desplegadas, y porque las paredes de los vasos sanguíneos del sistema nervioso central, están especializados para crear la "barrera hematoencefálica", y por ende, el paso de las células del sistema inmune al cerebro, es limitado.

-En el caso de los transplantes neuronales, el no rechazo puede reflejar las características propias de las células nerviosas. En la superficie, la mayoría de las células llevan grandes moléculas, conocidas como del tipo del complejo mayor de histocompatibilidad. Ahora se sabe, que estos antígenos están ausentes o son muy raras, en la mayoría de las neuronas.

-Concomitantemente con lo anterior, ya se han hecho estudios en los cuales, en medios artificiales, se puede hacer que una neurona o una pequeña población neuronal, pueda desarrollarse; en este contexto, el siguiente paso, seria el de transplantar ya sea sistemas artificiales de redes neuronales que interactúen con el sistema neuronal biológico, o ingenios que siendo artificiales sustenten vida neuronal funcional pluripotencial.

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Última actualización 4 de abril de 1999 por Alexander Ospina Martínez


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La mayoría de los conceptos aquí anotados, han sido publicados en la revista NUNTIUS de la facultad de Medicina de la Universidad Nacional de Colombia y en la revista científica Inovación y Ciencia de la sociedad colombiana para el avance de la ciencia. ©1999.
 

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