Descubren una respuesta del cerebro que facilita la recuperación neurológica tras un ictus en roedores

Investigadores del Departamento de Biología de la Facultad de Ciencias de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM), pertenecientes al grupo de investigación Neurodegeneración e isquemia cerebral, en colaboración con el Departamento de Patología del Hospital Universitari de Bellvitge, han identificado una respuesta espontánea del cerebro de ratas adultas tras un ictus, lo cual permite la recuperación neurológica y motora de los individuos afectados.

El descubrimiento, publicado en Molecular Basis of Disease, abre la puerta a nuevas dianas terapéuticas que podrían mejorar significativamente la recuperación de los pacientes afectados por un ictus.

Cuando ocurre una isquemia cerebral o ictus, se observa un aumento de precursores de oligodendrocitos (OPCs) en la región cerebral afectada. Con el tiempo, estos precursores se diferencian en oligodendrocitos pre-mielinizantes y, finalmente, en oligodendrocitos maduros, que son capaces de mielinizar los axones. Este aumento de oligodendrocitos maduros se asocia con la remielinización del tejido afectado por el ictus, lo que resulta en la recuperación de ciertas funciones cerebrales.

Tras la isquemia cerebral, los oligodendrocitos localizados en el tejido dañado presentan elevados niveles de  la isoforma 3R de la proteína Tau (3RTau), la cual es crucial durante el desarrollo embrionario del sistema nervioso central y está relacionada con un citoesqueleto de microtúbulos más dinámico. La expresión de esta isoforma en el cerebro adulto, tras la isquemia, específicamente en oligodendrocitos pre-mielinizantes, sugiere que podría tener un papel clave en la diferenciación de estos y en la posterior remielinización del tejido cerebral.

Sin embargo, en muestras de tejido cerebral humano obtenidas de pacientes fallecidos por ictus, no se ha observado este fenómeno: ni el incremento de oligodendrocitos ni el aumento de la proteína 3RTau. Esto sugiere que el mecanismo identificado en ratas podría ser esencial para la recuperación del tejido afectado.

“Entender en detalle el mecanismo molecular que incrementa la proteína 3RTau en oligodendrocitos podría ser fundamental para diseñar terapias que reduzcan las consecuencias devastadoras de la isquemia cerebral en los pacientes, así como el elevado impacto socioeconómico de esta enfermedad”, destacan los autores.

Para realizar el estudio, los investigadores utilizaron el modelo in vivo de isquemia cerebral de la “Oclusión permanente de la arteria cerebral media” (pMCAO). Este procedimiento implica la inserción permanente de una sutura en la base de la arteria cerebral media (ACM) durante los días que dura el estudio, simulando casos donde la oclusión permanece de manera indefinida.

Análisis del cerebro y la mielina

Para el análisis del cerebro y la mielina, los científicos emplearon diferentes técnicas, como tinción de Nissl, para identificar el estado histológico del tejido; inmunofluorescencia y microscopía confocal, para estudiar las poblaciones de oligodendrocitos y la expresión de la proteína 3RTau; tinción Black Gold II, para evaluar el estado general de la mielina; Western Blot, para cuantificar proteínas específicas de la mielina; y microscopía electrónica de transmisión, para analizar la ultraestructura de la mielina y su estado de compactación. 

Además, realizaron cultivos primarios de oligodendrocitos en distintos estadios de diferenciación para demostrar la presencia específica de la proteína 3RTau en estos.

De este modo, los autores demostraron, por primera vez, que, a largo plazo, tras una isquemia cerebral se produce un proceso de remielinización espontánea que contrarresta la pérdida de mielina causada por el daño isquémico. 

“A diferencia de muchos estudios previos que se centraban en los efectos en neuronas en la fase aguda de la enfermedad, utilizando  modelos de ictus transitorio, este modelo de isquemia permanente, simula casos en los que no se elimina el bloqueo arterial y prolongan  la isquemia hasta 21 días, permitiendo observar la respuesta cerebral a largo plazo. Esto es crucial, ya que un gran número de pacientes no puede recibir tratamiento inmediato”, concluyen los autores.

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Referencia bibliográfica:

Gerardo Martín-Lopez, Paula R. Mallavibarrena, Mario Villa-Gonzalez, Noemi Vidal, Maria José Pérez-Alvarez, 2024, “The dynamics of oligodendrocyte populations following permanent ischemia promotes long-term spontaneous remyelination of damaged area, Biochimica et Biophysica Acta (BBA)”, Molecular Basis of Disease, Volume 1870, Issue 7,167270,ISSN 0925-4439. https://doi.org/10.1016/j.bbadis.2024.167270 

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