Reconstruyen médula espinal seccionada en ratas usando grafeno

Avances en la reconexión de la médula espinal con grafeno

Un equipo del Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM-CSIC), bajo el auspicio del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidad (MICIU), ha alcanzado un hito significativo en el campo de la neurociencia. Han logrado reconectar una médula espinal completamente seccionada a nivel torácico en un modelo de rata, utilizando una innovadora espuma tridimensional elaborada con óxido de grafeno reducido. Este trabajo, que ha sido publicado recientemente en la revista Bioactive Materials, subraya el potencial terapéutico de este material para abordar lesiones medulares y abre nuevas vías para investigar tratamientos para pacientes parapléjicos.

Las lesiones en la médula espinal suelen ser parciales; sin embargo, el equipo buscó demostrar que su material podía facilitar la reconexión neuronal incluso en casos de sección completa. La investigadora Conchi Serrano, parte del equipo del ICMM-CSIC, comentó: «Nuestro equipo había demostrado previamente que estas espumas crean un entorno favorable para la reparación en la médula espinal de rata, pero queríamos ampliar el tamaño de la lesión y cambiar el nivel espinal, y hemos conseguido replicar esos resultados».

Técnicas avanzadas para mejorar la regeneración neural

El grupo ha trabajado en estrecha colaboración con investigadores del Hospital Nacional de Parapléjicos de Toledo, como Juan Aguilar y Elisa López, para desarrollar una espuma conocida como ‘scaffold’. Este material se somete a un tratamiento térmico a 220ºC para eliminar grupos oxigenados excesivos y aumentar los enlaces químicos entre las láminas, lo que resulta en una mayor estabilidad mecánica. Serrano ha estado investigando aplicaciones del óxido de grafeno en regeneración neural durante más de diez años.

Al implantar este scaffold en la médula espinal seccionada, los investigadores observaron un aumento notable en la formación de vasos sanguíneos y neuritas, esenciales para nutrir el nuevo tejido. «Las neuronas sobrevivientes alrededor de la lesión proyectan sus prolongaciones a través del scaffold», explicó Serrano. Los resultados iniciales son prometedores tras diez días del implante, pero aún más alentadores a los cuatro meses.

Resultados electrofisiológicos reveladores

Serrano destacó que sus scaffolds favorecen no solo el crecimiento vascular sino también una distribución más homogénea y abundante de neuritas dentro del área lesionada. Además, se realizaron registros electrofisiológicos que mostraron respuestas cerebrales al estimular la médula por debajo de la zona dañada. «Confirmamos no solo que hay tejido neural atravesando el scaffold, sino que se reconecta con el cerebro», afirmó Serrano. Esta respuesta se observa específicamente en la formación reticular, crucial para las funciones motoras.

Este proyecto forma parte del proyecto Piezo4Spine, financiado por la Unión Europea a través del programa Pathfinder de Horizonte Europa. Su objetivo es curar lesiones medulares mediante nanotecnología. En futuras fases del estudio, se integrarán nanomedicinas al scaffold para potenciar aún más estos hallazgos regenerativos.

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