Comunicado de prensa

Martes, 27 de octubre de 2015

Una investigación financiada por los NIH identifica la proteína que brota en acción, activando la reparación de un accidente cerebrovascular.

Conexiones germinales en el cerebro: Agregar GDF10 a las neuronas en un plato da como resultado la formación de nuevas conexiones entre las células cerebrales. Este proceso puede llevar a la recuperación después de un accidente cerebrovascular.S. Thomas Carmichael, M. D., Ph. D., Escuela de Medicina David Geffen de la Universidad de California en Los Ángeles.

Observando el tejido cerebral de ratones, monos y humanos, los científicos han descubierto que una molécula conocida como factor de crecimiento y diferenciación 10 (GDF10) es un jugador clave en los mecanismos de reparación después de un accidente cerebrovascular. Los hallazgos sugieren que el GDF10 puede ser una terapia potencial para la recuperación después de un accidente cerebrovascular. El estudio, publicado en Nature Neuroscience, fue apoyado por el Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares (NINDS), parte de los Institutos Nacionales de Salud.

«Estos hallazgos ayudan a dilucidar los mecanismos de reparación después de un accidente cerebrovascular. Identificar esta proteína clave mejora aún más nuestro conocimiento de cómo el cerebro se cura a sí mismo de los efectos devastadores del accidente cerebrovascular, y puede ayudar a desarrollar nuevas estrategias terapéuticas para promover la recuperación», dijo Francesca Bosetti, Ph.D., directora del programa de accidentes cerebrovasculares en NINDS.

El accidente cerebrovascular puede ocurrir cuando un vaso sanguíneo cerebral se bloquea, lo que impide que el tejido cercano obtenga nutrientes esenciales. Cuando el tejido cerebral se ve privado de oxígeno y nutrientes, comienza a morir. Una vez que esto ocurre, los mecanismos de reparación, como el brote axonal, se activan a medida que el cerebro intenta superar el daño. Durante el brote axonal, las neuronas sanas envían nuevas proyecciones («brotes») que restablecen algunas de las conexiones perdidas o dañadas durante el accidente cerebrovascular y forman otras nuevas, lo que resulta en una recuperación parcial. Antes de este estudio, se desconocía qué desencadenaba el brote axonal.

Estudios previos sugirieron que el GDF10 estaba involucrado en las primeras etapas de la germinación axonal, pero su papel exacto en el proceso no estaba claro. S. Thomas Carmichael, M. D., Ph D., y sus colegas de la Escuela de Medicina David Geffen de la Universidad de California en Los Ángeles analizaron más de cerca la GDF10 para identificar cómo puede contribuir a la germinación axonal.Al examinar modelos animales de accidente cerebrovascular, así como tejido de autopsia humana, el equipo del Dr. Carmichael encontró que el GDF10 se activó muy pronto después del accidente cerebrovascular. Luego, utilizando neuronas de roedores y humanas en un plato, los investigadores probaron el efecto de GDF10 en la longitud de los axones, las proyecciones neuronales que transportan mensajes entre las células cerebrales. Descubrieron que el GDF10 estimulaba el crecimiento axonal y aumentaba la longitud de los axones.»Descubrimos que el GDF10 causaba el crecimiento de muchas neuronas diferentes en un plato, incluidas neuronas humanas que se derivaban de células madre», dijo el Dr. Carmichael.

Su grupo también encontró que GDF10 puede ser importante para la recuperación funcional después de un accidente cerebrovascular. Trataron modelos de accidente cerebrovascular en ratones con GDF10 e hicieron que los animales realizaran varias tareas motoras para probar la recuperación. Los resultados sugirieron que el aumento de los niveles de GDF10 se asoció con una recuperación significativamente más rápida después de un accidente cerebrovascular. Cuando los investigadores bloquearon el GDF10, los animales no se desempeñaron tan bien en las tareas motoras, lo que sugiere que los mecanismos de reparación estaban dañados, y que los niveles naturales de GDF10 en el cerebro representan una señal de recuperación.

«Nos sorprendió la consistencia con la que GDF10 causó la formación de nuevas conexiones en todos los niveles de análisis. Observamos neuronas corticales de roedores y neuronas humanas en el plato, así como en animales vivos. Es un desafío exigente para correr, pero los efectos de GDF10 se mantuvieron en todos los niveles que probamos», dijo el Dr. Carmichael.

Se ha creído ampliamente que los mecanismos de reparación cerebral son similares a los que ocurren durante el desarrollo. El equipo del Dr. Carmichael realizó análisis exhaustivos para comparar los efectos del GDF10 en los genes relacionados con la reparación de accidentes cerebrovasculares con los genes involucrados en el desarrollo, el aprendizaje y la memoria, procesos que resultan en la formación de conexiones entre neuronas.

Sorprendentemente, había poca similitud. Los hallazgos revelaron que el GDF10 afectó genes completamente diferentes después de un accidente cerebrovascular que aquellos involucrados en el desarrollo o el aprendizaje y la memoria.

» Descubrimos que la regeneración es un programa único en el cerebro que se produce después de una lesión. No se trata simplemente de Desarrollo 2.0, utilizando los mismos mecanismos que tienen lugar cuando se está formando el sistema nervioso», dijo el Dr. Carmichael.

Se necesita más investigación para determinar si el GDF10 puede ser un tratamiento potencial para la recuperación de un accidente cerebrovascular.

Este trabajo fue apoyado por subvenciones del NINDS (NS085019, NS086431) y la American Heart Association (09SDG2310180).

El NINDS (http://www.ninds.nih.gov) es el principal financiador nacional de investigación sobre el cerebro y el sistema nervioso. La misión de NINDS es buscar conocimiento fundamental sobre el cerebro y el sistema nervioso y usar ese conocimiento para reducir la carga de las enfermedades neurológicas.

Acerca de los Institutos Nacionales de Salud (NIH):los NIH, la agencia de investigación médica de la nación, incluye 27 Institutos y Centros y es un componente del Departamento de Salud y Servicios Humanos de los Estados Unidos. Los NIH son la principal agencia federal que lleva a cabo y apoya la investigación médica básica, clínica y traslacional, y está investigando las causas, los tratamientos y las curas de las enfermedades comunes y raras. Para obtener más información sobre los NIH y sus programas, visite www.nih.gov.

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