• UABDivulga
22/02/2023

Cap a on regeneren les neurones motores i sensorials després d'una lesió nerviosa severa?

imatges al microscopi de les neurones de ratolí

Després d’una lesió de nervi que seccioni els axons de les neurones, aquests poden regenerar correctament, reinnervar el seu òrgan diana i, per tant, recuperar la seva funció. Investigadores de l’Institut de Neurociències de la UAB han estudiat la preferència de regeneració de les neurones motores i dues poblacions de neurones sensorials en ratolins després d’aquest tipus de lesió.

Imatges de microscopi de les somes de motoneurones (dalt) i propioceptores (baix). En vermell, les neurones fluorescents, en blau, les neurones que regeneren 8 setmanes després de la lesió.

Els nervis perifèrics estan formats pels axons de les neurones motores que innerven els nostres músculs (les motoneurones espinals) i de les neurones sensorials que innerven la pell o el mateix múscul. Dins de les neurones sensorials trobem diverses poblacions, entre les que podem destacar les del tacte, el dolor, la temperatura i també les propioceptives, dins de les quals trobem les que detecten la posició dels músculs.

Després d’una lesió que afecti els nervis, els axons poden seccionar-se. Això provocarà una degeneració del segment distal, mentre que la neurona i el segment proximal de l’axó usualment sobreviuran. No obstant això, la neurona farà un canvi a nivell gènic per passar a un estat proregeneratiu que permetrà que l’axó regeneri a través del segment distal del nervi que manté l’estructura intacta tot i la degeneració dels axons distals. Si la regeneració és exitosa, l’axó aconseguirà assolir l’òrgan diana denervat i el tornarà a reinnervar, amb la conseqüent recuperació de la funció.

Tanmateix, la recuperació funcional després de lesions de nervi greus no sol ser bona. Un dels factors limitants és la incapacitat dels axons regenerats de trobar el camí cap a l’òrgan diana correcte, el que s’anomena manca d’especificitat de la regeneració o reinnervació errònia. Estudis previs han demostrat que els axons motors tenen una tendència a regenerar per la branca motora del nervi (la correcta), si bé a nivell biològic aquesta tendència es podria considerar bastant marginal. Per contra, pocs estudis han abordat si també les neurones sensorials tenen aquesta preferència. A causa de la diversitat de poblacions sensorials, és important estudiar per separat la resposta d’aquestes neurones.

Aprofitant l’existència d’uns ratolins transgènics on només les neurones de les poblacions d’interès són fluorescents, hem estudiat la preferència per regenerar per la branca muscular o la cutània d’un nervi de les motoneurones, les neurones propioceptives i una població de neurones mecano-receptores que engloba neurones de tacte i de dolor. Hem pogut observar que, després d’una setmana, la preferència de totes les poblacions és per la branca cutània. En canvi, al cap de dos mesos la preferència és per la branca correcta: les motoneurones i els propioceptors prefereixen la branca muscular, mentre que els mecano-receptors de tacte i dolor prefereixen la cutània. No obstant això, aquesta preferència és baixa i no supera el 60% en el millor dels casos. Tenint en compte que, per atzar, un 50% escollirà una de les dues branques (la correcta, per exemple), el percentatge de preferencialitat no és elevat i, per tant, la rellevància funcional és limitada.

Tot i això, l’existència d’aquest mecanisme indica que les neurones tenen una resposta regenerativa diferencial i obre una finestra d’oportunitat per modular-la i potenciar la regeneració per la branca correcta, a fi de dissenyar estratègies que ajudin a incrementar la reinnervació específica i així millorar la recuperació funcional.

Esther Udina, Sara Bolívar

Institut de Neurociències, Departament de Biologia Cel·lular, de Fisiologia i d'Immunologia, Àrea de Fisiologia, Facultat de Medicina. Universitat Autònoma de Barcelona

Centro de Investigación Biomédica en Red sobre Enfermedades Neurodegenerativas (CIBERNED).

Referències

Bolívar S, Udina E. Preferential regeneration and collateral dynamics of motor and sensory neurons after nerve injury in mice. Exp Neurol. 2022 Dec;358:114227. doi: 10.1016/j.expneurol.2022.114227. Epub 2022 Sep 13. PMID: 36108714.

 
View low-bandwidth version