Neuronas activadas con luz restauran la función de músculos paralizados

Una nueva manera de controlar artificialmente los músculos utilizando la luz, con la capacidad para restaurar la función de músculos paralizados por problemas tales como la enfermedad de la motoneurona y la lesión de la médula espinal, ha sido desarrollada por científicos del University College de Londres y el King's College de Londres.

La técnica consiste en trasplantar neuronas motoras, especialmente diseñadas y creadas a partir de células madre, en las ramas nerviosas dañadas.

Estas neuronas motoras están diseñadas para reaccionar a los pulsos de luz azul, lo que permite a los científicos afinar el control muscular ajustando la intensidad, la duración y la frecuencia de los pulsos de luz.

En el estudio, publicado esta semana en la revista Science, el equipo probó el método en ratones que tenían lesionados los nervios que inervan los músculos de las patas traseras. Las neuronas motoras derivadas de células madre trasplantadas crecían a lo largo de los nervios lesionados para conectar con éxito con los músculos paralizados, que luego podían ser controlados con pulsos de luz azul.

"Músculos de las patas que antes estaban paralizados empezaban a funcionar", recuerda en la nota de prensa del University College la profesora Linda Greensmith, del Centro MRC de Enfermedades Neuromusculares del Instituto de Neurología del University College, que co-dirigió el estudio.

"Esta estrategia tiene ventajas significativas sobre las técnicas existentes que utilizan electricidad para estimular los nervios, lo algo que puede ser doloroso y a menudo provoca fatiga muscular rápidamente. Por otra parte, si las neuronas motoras han desaparecido debido a una lesión o enfermedad, la estimulación eléctrica de los nervios se vuelve inútil ya que estos también han desaparecido".

Los músculos

Los músculos están controlados normalmente por neuronas motoras, las células nerviosas especializadas del cerebro y la médula espinal.

Estas neuronas transmiten señales del cerebro a los músculos para desarrollar funciones motoras tales como caminar, pararse e incluso respirar.

Sin embargo, las neuronas motoras pueden resultar dañadas en la enfermedad de la motoneurona o por las lesiones de la médula espinal, causando la pérdida permanente de la función del músculo, que da lugar a la parálisis.

"En los próximos cinco años más o menos", explica Greensmith, "esperamos dar los pasos que sean necesarios para adoptar este enfoque innovador en ensayos en humanos. Los pacientes de enfermedad de la motoneurona pierden la capacidad de respirar con el tiempo, puesto que los músculos de su diafragma se queda paralizado gradualmente gradualmente. A largo plazo esperamos utilizar este método para crear una especie de marcapasos óptico para el diafragma que mantenga a estos pacientes respirando".

Referencia bibliográfica:

J. B. Bryson, C. B. Machado, M. Crossley, D. Stevenson, V. Bros-Facer, J. Burrone, L. Greensmith, I. Lieberam. Optical Control of Muscle Function by Transplantation of Stem Cell-Derived Motor Neurons in Mice. Science (2014). DOI: 10.1126/science.1248523.