Un grupo de investigadores del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) en el Parc Científic de Barcelona ha aplicado una técnica basada en la estimulación con luz para modular la actividad muscular y así estimular la regeneración de células del sistema nervioso periférico. Como resultado de este trabajo, publicado en la revista Cells, los científicos han descubierto que la actividad del músculo es capaz de activar las neuronas y acelerar su regeneración tras una lesión.

Las lesiones del sistema nervioso periférico representan un importante problema de salud y un reto para la medicina. Actualmente, la mayor parte de las terapias se basan en la cirugía después de la lesión. Sin embargo, estas intervenciones gozan de una eficiencia moderada a la hora de restablecer las funciones perdidas.

Ahora, un grupo de investigadores del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) liderados por José Antonio del Río, investigador principal del grupo de Neurobiología Molecular y Celular, y Arnau Hervera, investigador postdoctoral del mismo grupo, han desarrollado un dispositivo –lab-on-a-chip– para estudiar y reparar lesiones del sistema nervioso combinado dos tecnologías basadas en la bioingeniería.

Se trata de la microfluídica -que utiliza sistemas que procesan o manipulan cantidades pequeñas de fluidos mediante canales con el objetivo de estudiar la respuesta a diferentes estímulos- y de la optogenética –que combina la genética y la óptica para controlar la actividad de las neuronas-. Esta última es especialmente útil en neurobiología porque permite modelar la actividad celular sólo mediante cambios de luz, sin necesidad de usar la estimulación eléctrica, que es más inespecífica y puede dañar las células.

Gracias a la combinación de ambas los expertos han descubierto que el músculo manda señales regenerativas a las neuronas con el fin de promover su reconexión y reestablecer las funciones y el control de la contracción perdido después de una lesión.

Según Arnau Hervera, este descubrimiento “permite entender mejor los mecanismos subyacentes a las lesiones de motoneuronas”, un tipo de células encargadas de producir los estímulos que provocan la contracción de los diferentes grupos musculares del organismo. En este sentido, el investigador añade que el hallazgo “abre una ventana para que en un futuro se puedan mejorar los efectos de las terapias de rehabilitación actuales”.

Los autores del trabajo, en el que también ha participado el Grupo de Nanobioingeniería del IBEC, liderado por Josep Samitier, el director del Instituto, subrayan la posible utilización de la metodología para modelizar el estudio de otras enfermedades del sistema nervioso como la esclerosis lateral amiotrófica (ELA), cuyo origen se relaciona con la muerte de motoneuronas.

► Artículo de referencia: Sala-Jarque, F. Mesquida-Veny, M. Badiola-Mateos, J. Samitier, A. Hervera, J. A. del Río (2020). Neuromuscular Activity Induces Paracrine Signaling and Triggers Axonal Regrowth after Injury in Microfluidic Lab‐On‐Chip Devices. Cells, volume 9, issue 2

► Más información: web del IBEC [+]