EVALUACIÓN NEUROBIOLÓGICA DE ELECTRODOS REGENERATIVOS COMO INTERFASE ENTRE NERVIOS LESIONADOS Y PRÓTESIS BIÓNICAS
Autor:
LAGO PÉREZ NATALIA.
Año:
2005.
Universidad: AUTÓNOMA DE BARCELONA [
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Centro de lectura: FACULTAD DE MEDICINA.
Centro de realización: FACULTAD DE MEDICINA.
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Resumen: El uso de neuroprótesis, desarrolladas para sustituir artificialmente o mimetrizar funciones sensorimotoras en pacientes con déficits neurológicos, incluyen la utilización de interfases en el Sistema Nervioso Periférico a través de electrodos, los cuales permiten la estimulación neuromuscular y el registro de señales neurales. Los electrodos regentaremos están diseñados con el fin de ser implantados entre los extremos seccionados de un nervio periférico creando así una interfase regenerativa capaz de estimular y de registrar señales neurales. La aplicabilidad de estos electrodos depende del éxito de la regeneración axonal a través de las perforaciones del electrodo regenerativo, del posible daño nervioso debido a la carga mecánica impuesta por el electrodo o por fuerzas constrictivas dentro de las perforaciones, y de la biocompatibilidad de los componentes, especialmente en una implantación crónica. Los objetivo del presente trabajo han sido, en primer lugar, la evaluación de la regeneración nerviosa a través de los electrodos regentaremos implantados crónicamente entre los segmentos seccionados del nervio ciático de rata. Todos los animal implantados regeneran a través del electrodo. Sin embargo, entre los 6 y los 12 meses postimplante se observa un descenso en la reinervación funcional y en el número de axones regenerativos a nivel distal, posiblemente por una comprensión axonal a nivel de las perforaciones del electrodo. Otro de los resultados del primer apartado, fue la observación de la menor proporción de axones motores que regeneran a través del electrodo, con respecto a los axones sensoriales. Estos datos se corroboran con los obtenidos con el recuento de neuronas que regeneran a través del electrodo. Una vez demostrada la regeneración a través de este tipo de interfases, el siguiente objetivo fue la extracción de señales neurales por los electrodos regenerativos, mediante estímulos funcionales y eléctricos a nivel distal. Los resultados obtenidos muestran la dificultad en la obtención de señales neurales, dado que sólo en el 50% de los casos se obtienen registros neurales. En unos casos se da rotura de la cinta que permite la unión con el conector externo debido, probablemente, a tracciones mecánicas, y en otros casos por la falta de regeneración y reinervación distal, hechos que sugieren la necesidad de mejorar en el diseño del electrodo y en buscar estrategias de mejora de la regneración. Dado que el objetivo final del electrodo regenerativo es el ser implantado en un nervio amputado, nos planteamos evaluar la regeneración axonal en un modelo de amputación evitando la reinervación de las dianas distales y estudiar si los axones eran capaces de mantenerse funcionales crónicamente y si se podía modular la regeneración mediante el transplante de Células de Schwann (CS). Nuestros resultados muestran como los axones son capaces de regenerar y mantenerse de forma crónica aun sin la posibilidad de alcanzar sus tejidos diana. El transplante de CS de cultivo primario tiene efectos positivos sobre la regeneración y mantenimiento de los axones en el modelo de amputación pero no aumenta el grado de maduración axonal. En cambio, el transplante de CS de una línea inmortalizada en un impedimento para la regeneración en este modelo. Es la sobreexpresión de GDNF por parte de estas células las que ejercen un efecto positivo sobre la regeneración. En el último apartado del presente trabajo se ha evaluado la regeneración axonal motora en diferentes modelos de lesión y reparación así como la evaluación de la regneración motora y sensorial transplante de raíz ventral o dorsal. De los resultados obtenidos cabe destacar como se pierde la topografía típica del nervio ciático tras sección del mismo y como se relaciona esta pérdida de la fasciculación con los resultados obtenidos a nivel funcional. Por otra parte, el injerto de una raíz ventral entre los segmentos de un nervio seccionado favorece la regeneración motora en las fases tempranas mientras que el injerto de una raíz dorsal afecta positivamente a la regneración sensorial.
