Un andamiaje basado en una matriz extracelular podría ayudar a tratar la esclerosis múltiple
La esclerosis múltiple (EM) es una enfermedad inflamatoria crónica del sistema nervioso central (SNC) en la que se daña la vaina de mielina que protege a las neuronas, un proceso conocido como desmielinización. Debido al deterioro de las señales nerviosas, se producen una serie de síntomas discapacitantes que alteran la cognición, el movimiento y la sensibilidad, entre otras capacidades funcionales. Se trata de una enfermedad para la que aún no hay cura y los fármacos inyectables u orales solo pueden retrasar su evolución y devolver la capacidad funcional después de los brotes. Sin embargo, estos pueden tener efectos secundarios graves, por lo que a menudo hay que adaptar el tratamiento. En el proyecto Multiple Sclerosis, financiado con fondos europeos, se desarrolló un andamiaje biológico que puede disminuir el daño causado por la neuroinflamación asociada a la EM. El andamiaje se construyó a partir de la matriz extracelular (MEC), una red natural de moléculas, como el colágeno y las enzimas, que proporcionan apoyo estructural y bioquímico a las células. «Esto podría reducir tanto la gravedad como la frecuencia de los brotes de esclerosis múltiple», declara el beneficiario de una beca individual de investigación Marie Skłodowska-Curie Sergio Martin Saldaña de la Universidad Nacional de Irlanda en Galway, entidad anfitriona del proyecto. Este método también podría evitar la cicatrización de la MEC en las fibras nerviosas desmielinizadas, conocidas como axones. «Hasta donde sabemos, hemos propuesto por primera vez un tratamiento eficaz con biomateriales basado en la MEC para tratar la EM progresiva», añade Abhay Pandit, el supervisor del proyecto.
Encontrar el andamiaje de la MEC con las propiedades biomecánicas adecuadas
El proyecto Multiple Sclerosis se inspiró en estudios que demostraron el papel crítico que desempeña la MEC en el mantenimiento del SNC. Además de contener varias moléculas, los componentes principales de la MEC nerviosa incluyen polímeros, como los proteoglicanos de sulfato de condroitina y el ácido hialurónico, que son sintetizados tanto por las neuronas como por las células no neuronales conocidas como neurogliocitos. Estas moléculas se regulan en condiciones naturales normales, pero se regulan al alza durante la neuroinflamación y la neurodegeneración, lo que significa que la actividad celular aumenta y se provocan daños. «Nuestra hipótesis era que un método basado en la MEC sería más adecuado para el paciente y podría reducir los cambios en la MEC después de un brote de EM», dice Pandit. El equipo experimentó con diferentes formulaciones de andamiaje similares a las de la MEC utilizando un novedoso método basado en polímeros sintetizados por los astrocitos durante la esclerosis múltiple remitente recurrente (EMRR). La EMRR es el tipo más común de EM. Esta etapa se caracteriza por períodos temporales de recaídas o brotes, cuando aparecen nuevos síntomas. Como respuesta, los neurogliocitos secretan polímeros de MEC para recuperar el equilibrio del SNC mediante la reducción de la respuesta inflamatoria. Para simular cómo los andamiajes basados en la MEC podrían degradarse dentro del SNC, se colocaron en líquido cefalorraquídeo artificial y se evaluaron mediante reología y microscopia electrónica durante un mes. A fin de comprobar la eficacia del tratamiento y evaluar la compatibilidad del andamiaje, se llevaron a cabo estudios «in vitro» con una serie de neuronas. Mediante la aplicación de técnicas farmacológicas e imágenes «in vitro», el equipo descubrió que hasta después de siete días ninguna de las formulaciones había provocado efectos adversos. Es más, al interactuar con los receptores de membrana en los neurogliocitos, el andamiaje basado en la MEC promovía una versión antiinflamatoria de esas células. Con inmunocitoquímica se confirmó la reducción de la inflamación en los neurogliocitos mixtos en comparación con los grupos de control. «Los resultados sugieren que nuestro método puede tener un efecto modulador en un brote de EM, al disminuir la inflamación y reducir con ello los síntomas», explica Martin Saldaña.
Disponibilidad rápida
La EM es el trastorno neurológico más común entre adultos jóvenes y afecta a más de 700 000 personas en Europa. Al afectar a la actividad cotidiana, reduce significativamente la calidad de vida. «El siguiente paso será confirmar nuestros prometedores resultados en un modelo animal preclínico similar a la EM. La tecnología podría estar disponible rápidamente ya que la matriz ya está aprobada para su uso clínico en otras aplicaciones», concluye Pandit.
Palabras clave
Multiple Sclerosis, matriz extracelular, andamiaje, inflamación, sistema nervioso central, neuronas, moléculas, polímeros, neurogliocitos, fibras nerviosas
