Reparación de daño cerebral mediante biomateriales y terapia celular. Estudio experimental

Resumen

La enfermedad cerebrovascular es la primera causa de discapacidad en el mundo occidental. A menudo, ésta y otras patologías del sistema nervioso central cursan con pérdida funcional de neuronas y células gliales. Los tratamientos actuales no dan respuesta a las secuelas desencadenadas y es preciso desarrollar estrategias terapéuticas innovadoras con el objetivo de conseguir una mejora funcional de los pacientes. La terapia celular, en gran expansión ésta última década, ha demostrado ser una alternativa eficaz, según datos pre-clínicos, en este ámbito. El objetivo de la utilización de terapia celular, en nuestro caso, células madre mesenquimales derivadas de tejido adiposo, en combinación con un biomaterial tridimensional y poroso de ácido hialurónico es para alcanzar un efecto sinérgico. Este efecto se consigue gracias al carácter biocompatible, biodegradable y a su capacidad de albergar células exógenas y endógenas, del biomaterial una vez implantado. Ha sido demostrado el efecto antiinflamatorio, modulador, y quimio-atrayente de las células madre mesenquimales, las que no se han integrado ni diferenciado de forma espontánea en el tejido hospedador. Su papel de bomba trófica se potencia si su liberación es en la diana terapéutica, y aún más, si se administran en el interior de un andamio (scaffold) que, por un lado evita su dispersión en el parénquima, y por actúa de soporte estructural de células endógenas que llegan al lugar de lesión. Hemos obtenido unos resultados prometedores, habiendo observado una completa integración del biomaterial en el tejido; una reducción de la cicatriz astrocitaria y de la reacción glial en los grupos con el biomaterial y las células en comparación con el grupo contro. Además, hemos encontrado un mayor número de células BrdU positivas en la zona subventricular ipsilateral, lo que corrobora el efecto sobre la neurogénesis de las células. En paralelo, las imágenes de resonancia magnética no sólo corroboran la biocompatibilidad e integración del biomaterial; sino que además, es posible comparar el volumen de lesión isquémica entre los distintos grupos. Existe una diferencia volumétrica estadísticamente significativa entre los tres grupos, observando una reducción de la lesión en el gurpo con biomaterial y células respecto del control. Además, hemos desarrollado un scaffold de policaprolactona capaz de guiar el crecimiento axonal entre dos regiones cerebrales distantes, potenciado por el efecto de células de la glía olfatoria envolvente. Esta estrategia transversal aplicada múltiples patologías que cursen con pérdida de la conectividad axonal, tiene especial relevancia en la enfermedad de Parkinson; en la cual, la reconexión axonal podría tener un papel protagonista. En este caso, hemos observado un mayor número de marcaje TH positivo en el interior del andamio y una mayor densidad de fibras en el interior del biomaterial con células de la glía olfatoria envolvente respecto del grupo con el biomaterial. En conclusión, los scaffolds utilizados son biocompatibles, y capaces de albergar células tanto exógenas como endógenas en su interior. Las células madre mesenquimales favorecen la neurogénesis endógena, reducen la reacción glial y la cicatriz astrocitaria. Además, su administración en el interior de un andamio de ácido hialurónico tiene un efecto sinérgico, consiguiendo reparar parcialmente la lesión y reducir el volumen isquémico. Por otro lado, el scaffold de policaprolactona guía el crecimiento axonal, conectándo así dos zonas distantes en el SNC; y las células de la glía olfatoria envolvente promueven y facilitan la re-entrada de los axones del interior del biomaterial en el parénquima.