Un posible nuevo enfoque terapéutico para curar las enfermedades neurodegenerativas
Reactivación de neuronas motoras dañadas mediante campos magnéticos
En las personas sanas, las motoneuronas envían señales a los músculos esqueléticos. Sin embargo, la ELA es actualmente una enfermedad neurodegenerativa incurable en la que las motoneuronas están gravemente dañadas y, por tanto, ya no pueden transmitir estas señales. Un equipo interdisciplinar de la HZDR ha demostrado en experimentos celulares que los campos magnéticos pueden restaurar las motoneuronas dañadas. Esto podría servir de base para un enfoque terapéutico totalmente nuevo en la curación de enfermedades neurodegenerativas, como se informa actualmente en Cells, la revista internacional de biología celular y molecular, así como de biofísica.
En el experimento de cultivo celular: Las motoneuronas alteradas de pacientes con ELA se estimulan con impulsos magnéticos (bobina superior izquierda) y recuperan su rendimiento original.
HZDR/Sahneweiß
La esclerosis lateral amiotrófica (ELA) es una enfermedad incurable de las neuronas motoras que suele causar la muerte en un plazo de dos a cinco años. Aún no se ha desarrollado ninguna terapia eficaz.
Thomas Herrmannsdörfer, del Helmholtz-Zentrum Dresden-Rosendorf (HZDR), jefe de departamento del Laboratorio de Altos Campos Magnéticos de Dresde (HLD) del HZDR, trabaja en estrecha colaboración con el médico Prof. Richard Funk. Junto con colegas de las Universidades de Dresde y Rostock, han reunido un equipo de investigación procedente de los campos de la física, la medicina, la biología y la biotecnología para investigar el efecto terapéutico de los campos magnéticos sobre las neuronas motoras dañadas. Además del DAN, también participó en el proyecto el Centro de Investigación Radiofarmacéutica del Cáncer (ZRT) del HZDR.
Ensayos in vitro prometedores
En primer lugar, los biólogos celulares reprogramaron células de la piel tanto de individuos sanos como de enfermos de ELA para convertirlas en motoneuronas. Las motoneuronas poseen proyecciones (axones) de hasta un metro de longitud que sirven para transportar sustancias y transmitir información. Posteriormente, los investigadores dirigidos por el Dr. Arun Pal (HZDR) expusieron las motoneuronas programadas de este modo a campos magnéticos de diferentes intensidades durante distintos periodos de tiempo en placas de Petri. También se variaron otros parámetros del campo magnético, como la frecuencia, la orientación y la forma de onda. "En las numerosas series de experimentos, pudimos demostrar que las motoneuronas de pacientes con ELA responden a los campos magnéticos", afirma Pal, resumiendo los resultados. "El transporte axonal de mitocondrias (las centrales energéticas de la célula) y otros orgánulos que está deteriorado en las células de la ELA se reactiva mediante la estimulación con campos magnéticos. Además, la regeneración axonal -que es la capacidad de volver a crecer y conectarse- puede restablecerse". Para su estudio, el equipo utilizó imágenes de células vivas y métodos de biología celular. Al mismo tiempo, el equipo también pudo demostrar que las células sanas no resultaban dañadas por esta estimulación.
Aunque los resultados son un hito para Herrmannsdörfer y su equipo, los relativiza: "Consideramos que estos resultados in vitro son un enfoque alentador en el camino hacia una posible terapia novedosa para la ELA y otras enfermedades neurogenerativas. Sin embargo, también sabemos que son necesarios estudios de seguimiento detallados para corroborar nuestros hallazgos."
Transición a estudios in vivo
Posteriormente, los científicos están planificando estudios a largo plazo e in vivo para seguir ampliando el potencial terapéutico de los tratamientos con campos magnéticos. Estos estudios incluyen la investigación de los parámetros técnicos óptimos del campo magnético aplicado. Además, pretenden profundizar en el conocimiento de la respuesta celular a los diversos estímulos magnéticos y, por tanto, comprender mejor los mecanismos subyacentes. También estudiarán cómo reaccionan a la estimulación del campo magnético los cambios celulares en otros trastornos neurodegenerativos como las enfermedades de Parkinson, Huntington y Alzheimer. A largo plazo, los científicos tienen previsto realizar estudios clínicos piloto con equipos especializados de simulación magnética.
El proyecto de investigación se denomina ahora "ThaXonian" - Magnetic Axon Therapy. Entre los pioneros del proyecto figuran
1. Idea, concepto y gestión del proyecto: Richard Funk (TU Dresden) y Thomas Herrmannsdörfer (HZDR)
2. tecnología de células madre, reprogramación de células de la piel, establecimiento de líneas celulares neuronales: Andreas Hermann (Universidad de Rostock)
3. desarrollo de ensayos celulares, incluida la evaluación por vídeo: equipo de Andreas Hermann (Universidad de Rostock) y Arun Pal (HZDR)
4. tecnología de campo magnético y construcción de bobinas: Thomas Herrmannsdörfer con el equipo de HLD en HZDR
5. ensayos celulares en el campo magnético: Arun Pal, Wonphorn Kandhavivorn, Thomas Herrmannsdörfer con el equipo HLD en HZDR así como Jens Pietzsch con el equipo ZRT en HZDR.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
Publicación original
W. Kandhavivorn, H. Glaß, T. Herrmannsdörfer, T. M. Böckers, M. Uhlarz, J. Gronemann, R. H. W. Funk, J. Pietzsch, A. Pal and A. Hermann: Restoring Axonal Organelle Motility and Regeneration in Cultured FUS-ALS Motoneurons through Magnetic Field Stimulation Suggests an Alternative Therapeutic Approach, Cells (2023)
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