La esclerosis múltiple primaria progresiva causa discapacidad grave en un plazo de 13 años. Problemas de equilibrio, dificultad para caminar y problemas de visión son solo algunos de los síntomas que los pacientes llegan a experimentar en este periodo de tiempo. Sin embargo, esto también puede ocurrir en un plazo de tan solo dos años. Pese a que los investigadores conocen que detrás de esto se esconde que las células inmunitarias atacan la vaina de mielina que rodea los nervios, de forma similar al aislamiento de un cable eléctrico, es difícil determinar los detalles de cómo esto sucede.

Además, dado que los ataques ocurren en el cerebro y la médula espinal, no es posible tomar biopsias de pacientes vivos. Sin embargo, ahora, un nuevo estudio ha brindado a los investigadores de la Universidad de Michigan un primer vistazo a cómo la esclerosis múltiple progresiva primaria, la variante de progresión más rápida de la enfermedad, ataca al sistema nervioso central en sus etapas iniciales.

"En este momento, simplemente no podemos acceder al tejido enfermo de pacientes con EM de manera regular"

"En este momento, simplemente no podemos acceder al tejido enfermo de pacientes con EM de manera regular. Algunos pacientes donan cerebros después de la muerte, pero en ese momento la enfermedad ya ha progresado bastante", explica Aaron Morris, profesor asistente de ingeniería biomédica de la UM y coautor correspondiente del estudio en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias. 

Al no comprender cómo funciona la enfermedad, los investigadores no han podido llegar a desarrollar tratamientos eficaces. De hecho, en la actualidad, el único fármaco aprobado por la FDA ayuda a ralentizar la progresión de la enfermedad, pero no ofrece una remisión completa. Además, debido a que actúa debilitando el sistema inmunitario, también expone a los pacientes a infecciones.

Con el objetivo de facilitar mejores tratamientos, el equipo de investigación utilizó un implante esponjoso, empleado previamente para diagnosticar la esclerosis múltiple recurrente o detectar el rechazo de un órgano implantado. En concreto, se trata de un cilindro de poliéster biodegradable de 13 milímetros de diámetro y 2 milímetros de altura, lleno de pequeños poros donde se adhieren las células.

Una vez implantado el dispositivo, también conocido como andamio, debajo de la piel de los omóplatos de ratones, el equipo indujo una afección autoinmune similar a la EM en la mitad de los ratones, mientras que la otra mitad sirvió como control sano. Durante varias semanas, las células inmunitarias atraídas por el objeto extraño proliferan en los poros, junto con otras células. Esto creó un tejido sustituto, fácilmente biopsiable, fuera del sistema nervioso central, que proporciona pistas sobre la respuesta inmunitaria alterada en la EM.

Mediante secuenciación de ARN unicelular para descubrir la actividad celular individual, el equipo analizó el tejido de las esponjas. Ello ayudó a desentrañar las diferencias entre el tejido enfermo y sano. Un grupo de proteínas llamadas quimiocinas CC mostró una hiperactividad particular en el tejido enfermo. Dichas proteínas incitan a otras células a combatir la infección, pero cuando la incitación es demasiado intensa, desencadenan el ataque de las células inmunitarias al tejido sano.

"El andamiaje proporciona una capacidad sin precedentes para rastrear la dinámica de la enfermedad e investigar los mecanismos subyacentes, especialmente en las etapas iniciales"

Gracias a esta información, los investigadores desarrollaron nanopartículas inyectables, de tan solo 400 nanómetros de diámetro, que rodean una quimiocina CC clave e interrumpen la inflamación localizada. El mecanismo previno la aparición de síntomas cuando los ratones recibieron tratamiento temprano y los redujo a más de la mitad si se administraron después de su inicio. Un minucioso análisis de las células inmunitarias confirmó una menor actividad de la enfermedad en los ratones tratados con nanopartículas.

"El andamiaje proporciona una capacidad sin precedentes para rastrear la dinámica de la enfermedad e investigar los mecanismos subyacentes, especialmente en las etapas iniciales. Las terapias dirigidas a estos mecanismos tempranos pueden detener la progresión de la enfermedad antes de que se produzca un daño tisular significativo", concluye Lonnie Shea, profesor universitario Steven A. Goldstein de Ingeniería Biomédica y coautor del estudio.

La citometría de flujo se realizó en el Centro de Citometría de Flujo de la Universidad de Michigan y los ensayos se realizaron utilizando el Recurso Compartido de Monitoreo Inmunitario. El Centro de Genómica Avanzada proporcionó recursos genómicos, y el dispositivo se estudió en el Centro de Caracterización de Materiales de Michigan. 

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