Las hormonas pueden contribuir a los efectos asimétricos de la lesión cerebral
ARRIBA: ADAPTADO DE GIL COSTA (CC BY 4.0) Y UNA REPRODUCCIÓN FOTOGRÁFICA DE DE SPORTLIEDEN POR KAZIMIR MALEVICH
Lesión en un lado del cerebro puede causar anomalías en la postura o el movimiento en el lado opuesto del cuerpo. Estos efectos, que a veces se observan en personas que han sufrido un accidente cerebrovascular o un traumatismo craneal, generalmente se han atribuido a las vías neurales que conectan el lado derecho del cerebro con las neuronas de la médula espinal que controlan los músculos del lado izquierdo del cuerpo y viceversa. .
Pero en un nuevo estudio en ratas a las que se les cortó la médula espinal, los investigadores afirman haber descubierto otra vía paralela que desencadena efectos secundarios opuestos después de una lesión cerebral y, en cambio, podría operar a través de hormonas que circulan en la sangre. El trabajo se publicó el mes pasado (10 de agosto) en eLife.
Los hallazgos son interesantes y sorprendentes, dice S. Thomas Carmichael, neurólogo del la Universidad de California, Los Ángeles, que no participó en el trabajo. Si bien este tipo de estudio animal de prueba de concepto tiene una relevancia clínica limitada, agrega, el informe de los equipos destaca lo que podría ser un mecanismo fisiológico novedoso. Lo pone en el mapa como algo tratable y que vale la pena estudiar.
Georgy Bakalkin, neurobiólogo de la Universidad de Uppsala y autor del nuevo estudio, le dice a The Scientist que lleva mucho tiempo interesado en la idea de que las hormonas pueden tener efectos específicos en un lado del cuerpo, pero que realmente no ha despegado en los campos neurocientíficos. Si bien el sistema nervioso está claramente lateralizado, se sabe que la médula espinal se divide en izquierda y derecha, por ejemplo, por lo general, se ha ignorado un papel similar de las hormonas en la mediación de los efectos secundarios específicos de la lesión cerebral u otras señales fisiológicas, dice.
Buscando tales efectos en su último estudio, Bakalkin y sus colegas organizaron un experimento en el que cortaron la médula espinal de ratas, cortando la vía principal entre el cerebro y las neuronas que controlan las extremidades traseras. Luego, dañaron un lado del cerebro mediante la extirpación quirúrgica de una pequeña sección del área que controla el movimiento de las extremidades posteriores.
En ratas con médula espinal intacta, este tipo de lesión cerebral de un solo lado provoca una postura anormal y reflejos en la pata trasera del lado opuesto del cuerpo del animal. En su artículo, los investigadores informan que el mismo efecto ocurre en ratas a las que se les había cortado la médula espinal, lo que sugiere que la parte cortada de la médula espinal se pasa por alto de alguna manera en estos animales. (Los animales de control a los que solo se les cortó la médula espinal, pero sin lesiones cerebrales, no mostraron la misma asimetría en las respuestas de las extremidades traseras, dice Bakalkin).
A continuación, el equipo extrajo la glándula pituitaria, que libera varias hormonas del cerebro. , y repitieron su experimento principal. En este caso, las ratas con la médula espinal cortada no mostraron una postura anormal de las piernas después de una lesión cerebral.
[Esto] demuestra el concepto de que no todo lo que sucede en el contexto de una lesión cerebral ocurre a través de la médula espinal. en términos de función de las extremidades.
Ramesh Raghupathi, Universidad de Drexel
Los hallazgos sugieren que las hormonas pituitarias están ayudando a transmitir información sobre lesiones cerebrales a las neuronas que controlan el movimiento de las extremidades, algo que podrían hacer al viajar a través de la sangre para se unen a los receptores de hormonas en las neuronas espinales río abajo de donde se hizo el corte, dice Bakalkin. de diferentes hormonas en respuesta a una lesión, y si los receptores de estas hormonas se distribuyen asimétricamente en la médula espinal, de modo que una hormona del cerebro derecho se dirige a la médula espinal izquierda y viceversa.
Los investigadores no probaron t su idea directamente, aunque informan en su artículo que inyectar a ratas sanas hormonas pituitarias particulares o sangre de animales con lesiones cerebrales recapituló las anomalías de las extremidades específicas del lado. En particular, las hormonas -endorfina y Arg- vasopresina causaron la contracción de la pata trasera derecha, pero no de la pata trasera izquierda, informan.
Si mecanismos similares operan en humanos, es concebible que los fármacos bloqueen los receptores ya que ciertas hormonas podrían ayudar a tratar algunos de los efectos físicos de la lesión cerebral, agrega Bakalkin. De hecho, en un experimento de seguimiento, el equipo informó que los fármacos que inhibían ciertos receptores de hormonas eliminaban la respuesta de las patas traseras en ratas que habían sufrido cortes en la médula espinal y lesiones cerebrales.
Ramesh Raghupathi, neurocientífico de la Universidad de Drexel que no participó en el trabajo, le dice a The Scientist que los hallazgos del equipo pueden encajar con investigaciones recientes que identifican desequilibrios sistémicos en las hormonas pituitarias después de una lesión cerebral. La gente ha notado eso en los pacientes, dice, pero nunca se ha traducido, o traducido inversamente, en estudios con animales.
Agrega que para los neurocientíficos, este tipo de efectos sistémicos son una de esas cosas que están ahí en el fondo que reconocemos. Pero nunca le prestamos atención en sí. Si bien este estudio es solo en ratas, señala que muestra una prueba de concepto de que no todo lo que sucede en el contexto de una lesión cerebral es a través de la médula espinal en términos de función de las extremidades, y que hay factores externos.
Tanto Raghupathi como Carmichael señalan que el equipo usó métodos claros y simples, como es apropiado para un estudio de prueba de concepto, pero que muchos aspectos del trabajo, incluido el tipo de lesión cerebral, no son relevantes para los tipos de lesiones observadas en humanos.
La mayoría de las observaciones de los equipos se realizaron durante un período de horas, dice Carmichael, mientras que los efectos de las lesiones cerebrales surgen en las personas durante semanas y meses, por lo que hay un elemento temporal que no tienen. incluso se acercó. Tampoco está claro cómo las hormonas podrían transportar información sobre lesiones cerebrales. Tal vez podrían desencadenar cambios en la fuerza sináptica o en la organización estructural de las neuronas que controlan las respuestas motoras, dice Carmichael, pero es difícil saber exactamente cuál es el mecanismo celular real.
Bakalkin está de acuerdo en que queda más por hacer para investigar los mecanismos subyacentes a los efectos que informó su grupo. Además de identificar hormonas específicas liberadas después de una lesión cerebral, los investigadores quieren averiguar cómo esas hormonas codifican información sobre el lado del cerebro y cómo eso podría traducirse en efectos secundarios específicos en las extremidades. El equipo también ha estado realizando experimentos para asegurarse de que no han pasado por alto ninguna otra vía neuronal que podría evitar el corte de la médula espinal.
Mientras tanto, los estudios son un recordatorio útil para los investigadores que utilizan modelos animales que dejaron y derecho no son necesariamente equivalentes, dice Raghupathi. Cuando las personas hacen lesiones cerebrales unilaterales, algunas personas lo hacen en el lado izquierdo, otras lo hacen en el lado derecho, dice. Siempre ha existido la idea de que para una rata, realmente no importa.