Electrocéuticos para el tratamiento de enfermedades causadas por pérdida de mielina

Esquema que describe el enfoque y el resultado de este trabajo. El DRG embrionario de ratón se extrajo y se sembró en una superficie recubierta de Matrigel. Se permitió que las neuronas y las SC en el DRG crecieran y se diferenciaran antes de cambiar el medio a medio de mielinización (DIV 8). ES se aplicó al comienzo del proceso de mielinización (DIV 10). Análisis posteriores mostraron que ES condujo a una mejora en la mielinización de las neuronas DRG, como resultado de una mayor abundancia de lípidos estructurales de mielina, como el colesterol y la esfingomielina. Crédito: Biofabricación (2022). https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1758-5090/ac457c

La estimulación eléctrica de las fibras nerviosas podría promover el crecimiento de la vaina de mielina, una capa protectora alrededor de las neuronas que es crucial para transmitir los impulsos nerviosos. El hallazgo, publicado en la revista Biofabrication, introduce un nuevo paradigma en el tratamiento de enfermedades en las que la vaina de mielina se pierde progresivamente, lo que provoca atrofia muscular, deformidades en manos y pies, anomalías en la marcha y parálisis.

Las terapias que estimulan los tejidos mediante impulsos eléctricos se denominan electrocéuticos. Los investigadores y colegas de DGIST en Corea probaron la eficacia de los electrocéuticos para promover el crecimiento de la vaina de mielina en un modelo biomimético del sistema nervioso periférico.

«Nuestro objetivo es establecer los electrocéuticos como el primer tratamiento aprobado para la neuropatías desmielinizantes periféricas incurables», dice Minseok S. Kim, profesor asociado en el Departamento de Nueva Biología del Instituto de Ciencia y Tecnología Daegu Gyeongbuk (DGIST) en Daegu, Corea del Sur.

Kim y sus colegas primero desarrollaron una nueva plataforma para proporcionar estimulación eléctrica a las fibras nerviosas. Esta plataforma genera campos eléctricos muy uniformes al mismo tiempo que permite la estimulación simultánea de múltiples muestras y evita la contaminación. El equipo extrajo grupos de neuronas periféricas llamadas ganglios de la raíz dorsal de la columna vertebral de embriones de ratón y les permitió diferenciarse en células nerviosas más maduras. Trasladaron estas células a un medio que apoya el crecimiento de mielina y luego expusieron un grupo a impulsos eléctricos mientras mantenían al otro como control.

Los investigadores encontraron que el grupo tratado tenía más fibras nerviosas mielinizadas y vainas más largas. en comparación con el control. Una frecuencia de pulso eléctrico de 20 Hertz demostró el mayor beneficio. Otras pruebas mostraron que la estimulación eléctrica activó genes relacionados con la síntesis de lípidos de mielina. Como resultado, las membranas de mielina mostraron una mayor abundancia de colesterol y esfingomielina, lípidos que juegan un papel muy importante en el mantenimiento de la integridad de la membrana de mielina.

«Los tratamientos del futuro serán conceptualmente mucho más avanzados que meros medicamentos bioquímicos», dice Kim. «La revolución de la neurotecnología está emergiendo rápidamente, gracias a las innovaciones en las tecnologías de interfaz cerebral/neuronal. El mayor valor de estas tecnologías se obtendrá cuando puedan implementarse como intervenciones para neuropatías intratables mediante la integración de electrocéuticos. Nuestra investigación ha demostrado la posibilidad de integrando electrocéuticos dentro de la revolución neurotecnológica».

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Los investigadores desarrollan un nuevo método de imágenes para mapear alteraciones en el cerebro Más información: Aseer Intisar et al, Un enfoque electroceutico mejora la mielinización a través de la regulación positiva de la biosíntesis de lípidos en el ganglio de la raíz dorsal , Biofabricación (2022). iopscience.iop.org/article/10. … 088/1758-5090/ac457c

Aseer Intisar et al, Un enfoque electrocéutico mejora la mielinización a través de la regulación positiva de la biosíntesis de lípidos en el ganglio de la raíz dorsal, Biofabricación (2021). DOI: 10.1088/1758-5090/ac457c. iopscience.iop.org/article/10. … 088/1758-5090/ac457c Información de la revista: Biofabricación