Una matriz novedosa de células madre neuronales y un polímero biodegradable pueden reparar rápidamente daños por ictus cerebral en ratas. Tan sólo siete días después de la inyección de la mezcla directamente en la parte dañada del cerebro, crece nuevo tejido nervioso para rellenar las cavidades inducidas mediante un accidente cerebro vascular.

Los científicos afirman que la clave para el avance, publicado esta semana en la revista Biomaterials, es el uso de un polímero biodegradable llamado PLGA, que asegura que las células madre permanezcan en la zona de los daños por derrame cerebral y que se establezcan conexiones con el tejido cerebral circundante. Según los investigadores, al reducir el número de células madre sueltas, es probable que el sistema sea más seguro y más efectivo que otros métodos.

Los derrames cerebrales, producidos por hemorragias o vasos sanguíneos obstruidos en el cerebro, causan la necrosis de parte del tejido cerebral. Este tejido muerto se elimina a través del sistema inmunológico, dejando un agujero. "Esperaríamos ver una mejora mucho mayor en el resultado después de un derrame cerebral si podemos sustituir totalmente la pérdida de tejido cerebral, y eso es lo que hemos sido capaces de hacer con nuestra técnica", asegura Mike Modo, neurobiólogo del Psychiatry Institute en el King's College de Londres (Reino Unido) que supervisó la investigación.

Estudios previos habían indicado que la utilización de estructuras de apoyo, como los nanotubos de carbono, podrían ayudar a las células madre que se introdujeran para reemplazar el tejido cerebral dañado por un accidente cerebro vascular. Pero las últimas investigaciones, patrocinadas por la Biotechnology and Biological Sciences Research Council, parecen haber logrado que el proceso llegue a un estadio más avanzado. El equipo fue capaz de demostrar que el agujero en los cerebros de ratas provocado por un ictus cerebral se rellenaron completamente con nuevo tejido nervioso "primitivo" en siete días. Esto plantea la posibilidad de tratamientos radicalmente mejores para una enfermedad que es la causa principal de discapacidad en adultos en los países industrializados.

Los investigadores inyectaron partículas de polímero PLGA cargadas con células madre neuronales directamente en la cavidad del derrame. Una vez dentro del cerebro, las partículas se enlazan para formar andamios complejos. El equipo de Modo utilizó imágenes obtenidas por resonancia magnética para señalar el punto donde se necesitan las inyecciones y para supervisar el desarrollo del nuevo tejido cerebral. "En unos días podemos ver las células que migran a lo largo de las partículas de soporte y ver que forman un tejido cerebral primitivo que interactúa con el cerebro del huesped", ilustra Modo. "Gradualmente, las partículas se biodegradan, lo que deja más vacíos y canales para el tejido, fibras, y para que puedan pasar vasos sanguíneos". El próximo paso, añade, será el de añadir el factor de crecimiento VEGF, que debería alentar la aparición de vasos sanguíneos que entran en el nuevo tejido y aceleran su desarrollo hasta convertirse en tejido maduro.

"Este proyecto es un excelente ejemplo de que, mediante la comprensión de la importancia de los andamios biomateriales, las células están en mejores condiciones para llenar el vacío dejado por la lesión", explica Jonathan Cooper, bioingeniero de la Universidad de Glasgow (Reino Unido). "El biomaterial no sólo actúa como un soporte cuando las células se siembran en la cavidad, sino que a medida que el andamio se degrada, proporciona el espacio físico para que se formen vasos sanguíneos nuevos".

La clave para el avance es la capacidad del nuevo polímero para fomentar el crecimiento y la diferenciación de las células madre neurales en tres clases distintas, según indica un colega de Modo Kevin Shakesheff, ingeniero de tejido de la Universidad de Nottingham. "En una escala mayor, permite que el vacío formado por la lesiones presente vasos sanguíneos nuevos muy rápidamente, lo que es vital para que el nuevo tejido pueda sobrevivir. A nivel celular, la superficie del andamiaje permite que los receptores de las células madre se adhieran. Y en el nivel molecular, permitirá que las células se mezclen con los factores de crecimiento adecuados", añade el ingeniero.

Shakesheff asegura que se necesitan costosas pruebas exhaustivas antes de que se puedan iniciar ensayos con la matriz en humanos. Espera, sin embargo, que el polímero PLGA se comercialice dentro de 12 meses para su uso en cirugía ósea.