06-03-2020 / 14:50 h EFE

Investigadores del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) y de la Universidad de Barcelona han aplicado una técnica basada en la estimulación con luz para modular la actividad muscular y así estimular la regeneración de células del sistema nervioso periférico.

Los expertos en neurobiología han descubierto que la actividad del músculo es capaz de activar las neuronas y acelerar su regeneración tras una lesión, según ha informado hoy viernes el IBEC en un comunicado.

Las lesiones del sistema nervioso periférico representan un importante problema de salud y, actualmente, la mayor parte de las terapias se basan en la cirugía después de la lesión, que tiene una eficacia moderada a la hora de restablecer las funciones perdidas.

Ahora, un grupo de investigadores del IBEC liderados por José Antonio del Río, investigador principal del grupo de Neurobiología Molecular y Celular del Instituto, y Arnau Hervera, investigador postdoctoral del mismo grupo, han desarrollado un dispositivo para estudiar y reparar lesiones del sistema nervioso combinando dos tecnologías basadas en la bioingeniería.

Se trata de la microfluídica, que usa sistemas que procesan o manipulan cantidades pequeñas de fluidos mediante canales con el objetivo de estudiar la respuesta a diferentes estímulos, y de la optogenética, que combina la genética y la óptica para controlar la actividad de las neuronas.

La optogenética es especialmente útil en neurobiología porque permite modelar la actividad celular sólo mediante cambios de luz, sin necesidad de usar la estimulación eléctrica, que es más inespecífica y puede dañar las células, según los científicos.

Gracias a la combinación de ambas técnicas los expertos han descubierto que el músculo manda señales regenerativas a las neuronas con el fin de promover su reconexión y restablecer las funciones y el control de la contracción perdido después de una lesión.

Según Arnau Hervera, este descubrimiento "permite entender mejor los mecanismos subyacentes a las lesiones de motoneuronas", un tipo de células encargadas de producir los estímulos que provocan la contracción de los diferentes grupos musculares del organismo.

Hervera ha añadido que "se abre una ventana para que en un futuro se puedan mejorar los efectos de las terapias de rehabilitación actuales".

Esta investigación se recoge en un estudio realizado con células de ratones y publicado en la revista Cells, del que se desprende que un aumento de la actividad muscular es capaz de inducir la regeneración axonal (continuación de una neurona), imprescindible para que se restablezcan las funciones perdidas después de una lesión.

Los autores del trabajo, en el que también ha participado el grupo de Nanobioingeniería del IBEC, liderado por Josep Samitier, director del instituto, han considerado el uso de la metodología para modelizar el estudio de otras enfermedades del sistema nervioso como la esclerosis lateral amiotrófica (ELA), cuyo origen se relaciona con la muerte de las motoneuronas.

"La plataforma que hemos diseñado nos permite poner en un mismo dispositivo dos tipos de células distintas, las neuronales y las musculares, y modular su actividad mediante estímulos de luz", ha apuntado José Antonio del Río, que también es catedrático del departamento de Biología Celular, Fisiología e Inmunología de la UB.

A su juicio, el uso de este tipo de plataformas reduce en gran medida la necesidad de experimentar con animales, ya que se sustituye por líneas celulares a la hora de llevar a cabo los experimentos.

De hecho, este experto espera que pronto se pueda "humanizar" el sistema, es decir, que funcione con células humanas, lo que acercaría los resultados más hacia su posible utilización en pacientes.

 
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