Investigadores del Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid, del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (ICMM-CSIC), en colaboración con el Hospital Nacional de Parapléjicos de Toledo, han conseguido una recuperación más notable en modelos animales con lesión medular al combinar ejercicio físico con implantes de espumas de grafeno colocados en la zona dañada.
El trabajo, difundido en “Biomaterials”, plantea una estrategia sinérgica que une el entrenamiento motor, actualmente la única herramienta que permite recuperar parte de la funcionalidad en personas con para o tetraplejia, con el empleo de espumas tridimensionales de óxido de grafeno reducido. Este enfoque supone un nuevo avance en la búsqueda de terapias para las lesiones de la médula espinal.
Estas espumas de grafeno se implantan en el área donde la médula ha resultado dañada y facilitan el crecimiento de nuevas conexiones neuronales entre los dos extremos seccionados. El año pasado, el mismo equipo consiguió reconectar la médula espinal completamente seccionada de una rata mediante estos materiales.
Con el objetivo de profundizar en esta línea de investigación, en el estudio más reciente han trabajado con ratas con hemisección en la región cervical, la más comprometida en el ser humano, para evaluar el efecto de la implantación de las espumas y, aprovechando el crecimiento neuronal generado, combinarlo con el entrenamiento motor.
MEJORAS ANATÓMICAS
Los resultados obtenidos reflejan mejoras en todos los parámetros anatómicos analizados. “Todo lo que tiene que ver con marcadores de inflamación en la zona de lesión está mejor”, ha detallado la investigadora del ICMM-CSIC Conchi Serrano, líder del trabajo, que añade que esta bajada de la inflamación es progresiva, lo que también es positivo.
Además, se incrementó el número de vasos sanguíneos, lo que permite un mayor aporte de sangre al área lesionada y, en consecuencia, favorece la regeneración del tejido. También se observaron cambios positivos en las propiedades mecánicas de los músculos, como su dureza y flexibilidad.
“Esta terapia mitiga la pérdida de fibras oxidativas”, ha apuntado la científica, que añade que, al analizar la estructura del músculo se observa que “esas fibras tienen un tamaño del sarcómero (unidad anatómica y funcional más pequeña en el músculo) mayor, y tienen más mitocondrias, lo que indica que serán más eficaces para producir energía y funcionar”.
Esta terapia combinada también ha mostrado efectos beneficiosos para recuperar el peso corporal total en la fase subaguda, aumentar el peso relativo del corazón y el bazo, y revertir el del hígado en fases crónicas.
El siguiente paso será evaluar la conducta de los animales. “Tenemos que ver si funcionalmente las ratas están mejor, si esos datos que hemos obtenido a nivel de órganos y tejidos se traducen en una mejora del comportamiento que sea funcional”, ha señalado Serrano, quien se muestra convencida del potencial de este enfoque de rehabilitación regenerativa.
“Por aquí es el camino”, ha destacado la investigadora, quien ha puntualizado que el trabajo aún se está realizando con mamíferos pequeños, y que los ensayos con humanos aún no tienen ni siquiera una fecha lejana. “Estamos trabajando intensamente, pero hay que ir paso a paso”, ha subrayado.
Este estudio se integra en el proyecto Piezo4Spine, financiado por la Unión Europea a través del programa Pathfinder de Horizonte Europa, que persigue tratar las lesiones medulares mediante nanotecnología. En este marco también se están desarrollando nanomedicinas que, en fases posteriores, se incorporarán a la espuma para potenciar aún más estos prometedores efectos regenerativos.