La rana africana que podría ayudar a regenerar la médula espinal

La médula espinal es parte del sistema nervioso central, que conecta el cerebro al resto del cuerpo, y está encargada de recibir sensaciones externas, así como de controlar la respuesta motora.

Cerca de 500 mil personas en el mundo sufren de alguna lesión en la médula espinal cada año. Se trata de un daño invalidante, para el cual hasta ahora no existe una cura. Desde la ciencia se avanza por encontrar formas para mejorar la calidad de vida de las personas afectadas. Paula Slater, científica chilena experta en regeneración neuronal y académica de la U. San Sebastián, encontró en las particularidades de la rana africana Xenopus laevis (Angola y Camerún) el camino para una futura respuesta.



Una lesión en la médula espinal es una herida sin retorno. Esta puede ser provocada por un accidente automovilístico, un traumatismo al practicar un deporte o al realizar un trabajo de alto esfuerzo. Como consecuencia de ello puede presentarse pérdida de movimiento o alteración de la sensibilidad, incluida la capacidad de sentir calor, frío y el tacto.

Un caso emblemático fue el que interpretó el actor Javier Bardem, quien protagonizó en la película “Mar Adentro” el papel de Ramón Sampedro, un escritor que queda tetrapléjico tras un accidente de juventud; o el personaje de Maggie Fitzgerald, la boxeadora en Million Dollar Baby, quien quedó tetrapléjica luego de su última pelea.

El actor Javier Bardem protagonizó en la película “Mar Adentro” (2005) interpretando el papel de Ramón Sampedro.

La médula espinal es parte del sistema nervioso central, que conecta el cerebro al resto del cuerpo, y está encargada de recibir sensaciones externas, así como de controlar la respuesta motora, todo esto a través de una compleja red de nervios. Está protegida por los huesos de la columna vertebral, pero si se daña es extremadamente difícil de recuperar. Un pequeño problema en la médula espinal puede cortar la comunicación con el cerebro, provocando parálisis en las extremidades.

Cuanto más grave es la lesión, mayores son sus consecuencias. La lesión no solo conlleva problemas físicos, sino que acarrea problemas emocionales y sociales para quien padece el problema, como aquellos que cuidan del paciente.

Maggie Fitzgerald y Morgan Freeman en el film Million dolar baby (2004).

Si bien no hay cifras a nivel nacional, la Organización Mundial de la Salud (OMS) estima que entre 250 a 500 mil personas sufren anualmente lesiones medulares.

El desarrollo de ciencia y tecnología ha permitido soñar con algún mecanismo para recuperar la movilidad.

Respuesta desde Chile

En Chile, existen científicos trabajando por futuras respuestas. Este es el caso de Paula Slater, Doctora en Ciencias Biológicas y académica de la U. San Sebastián (USS), quien se ha dedicado a investigar el desarrollo y la regeneración neuronal de la médula espinal.

Paula Slater, Doctora en Ciencias Biológicas y académica de la U. San Sebastián.

La línea de investigación de Slater está enfocada en la función mitocondrial y metabolismo celular en la regeneración de la médula espinal. ¿Por qué es importante ir al fondo, a las estructuras pequeñas de una célula, para poder encontrar una respuesta?

La investigación de la Dra. Paula Slater se enfoca en las mitocondrias.

La investigadora explica que la médula espinal es un tejido complejo. Cuando hay un daño en ella, se presenta en múltiples niveles. Es muy importante poder estudiar todas las consecuencias que ocurren después del daño, para así tener una idea más clara y poder, desde ahí, generar un tratamiento que pueda abarcar los eventos que ocurren tras la lesión.

En el caso de la Dra. Slater, su estudio se enfoca en las mitocondrias. La académica USS resume que son el lugar donde se genera la energía de la célula.

Luego de un accidente se necesita mucha energía para que todos los sistemas dañados se vayan recuperando”, afirma. En el caso de un axón dañado, el encargado de transmitir las señales entre el cuerpo celular y otras neuronas requiere energía para que se formen las estructuras y viajen los componentes necesarios hacia la zona de la lesión, y así se genere el crecimiento que va a guiar la recuperación de las conexiones cerebrales en la médula”, sostiene la especialista.

Los seres humanos, así como los mamíferos en general, no somos capaces de regenerar la médula espinal. Pero existen especies que logran este fenómeno sorprendente, como los ajolotes mexicanos, las estrellas de mar o las lagartijas, durante toda su vida. O especies como la rana africana Xenopus laevis, que es capaz de regenerar en algunos de sus estadios de vida, pero en otros no.

La rana africana Xenopus laevis se encuentra en países como Angola o Camerún.

Xenopus laevis se encuentra presente en países como Angola o Camerún, fue introducida en América como un animal doméstico, que ha servido como modelo para el estudio del desarrollo y regeneración. “La especie es capaz, cuando son renacuajos, de regenerar su médula espinal”, explica la científica, quien agrega que “si uno les hace daño, a los 20 días están nadando”. Sin embargo, cuando el anfibio alcanza su etapa juvenil, ya no es capaz de regenerarse.

Los renacuajos de la rana africana Xenopus laevis tienen la capacidad de regenerar su médula espinal.

Así, las características que posee esta rana africana la transforman en un modelo ideal de investigación para comparar mecanismos entre un estado regenerativo versus uno no regenerativo. “Nos permite entender qué es lo que ocurre en un estadio que tiene una regeneración exitosa, y ver qué es lo que hace falta en un estadio que no regenera “, complementa Slater.

Paso a paso

El proyecto de la Dra. Slater de caracterizar las respuestas de las mitocondrias luego del daño medular partió en 2018, en el laboratorio del Dr. Juan Larraín en colaboración con la investigadora Verónica Eisner, expertos en temas ligados a regeneración de la médula espinal y dinámica mitocondrial, respectivamente. Previo a eso, trabajó en la Universidad Boston College, en el laboratorio de la investigadora Laura Lowery, que estudia el desarrollo neuronal.

En su experiencia formativa, Slater reconoce que es un pequeño grano de arena encontrar soluciones que enfrenten las lesiones. Ella reconoce que son “procesos complejos”, que se complementan con los avances de diversos investigadores, que tanto en el país como en el mundo están estudiando la regeneración de la médula espinal.

De hecho, el objetivo final de la investigación sería eventualmente proponer blancos terapéuticos que generen tratamientos efectivos en los usuarios. “Al colaborar, uno va integrando otros componentes que son importantes para tener una investigación más completa”, comenta la investigadora USS, pensando que son varios los que miran desde diversos puntos de vista la misma gran pregunta.

La Dra. Slater continuará en 2023 su investigación en los laboratorios de la U. San Sebastián, tras incorporarse en noviembre pasado al Centro de Biología Celular y Biomedicina (CEBICEM) de la Facultad de Medicina y Ciencia de la institución, donde espera contar con estudiantes de diversas carreras para incorporar nuevas miradas.

La PhD manifiesta que la investigación se hace gracias a los estudiantes. “Finalmente, son ellos los que hacen los experimentos. Uno les enseña en qué enfocarse y en cómo pueden llevarlo a cabo, y de encontrar las condiciones para que se puedan realizar”, explica, sobre esta nueva etapa laboral.

Un compromiso con la ciencia y con la búsqueda en la mejora de la calidad de vida de aquellos que sufren problemas en la médula espinal. Slater sabe que es un trabajo de años, y que las terapias actuales ayudan a aliviar el dolor y la inflamación.

“Cada descubrimiento que se hace es muy importante para poder ir armando esta historia y poder llegar a un producto que pueda ayudar a la gente”, dice, antes de continuar sus labores en la USS.

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