Un equipo de investigación del Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM-CSIC), en colaboración con el Hospital Nacional de Paraplejícos de Toledo, ha logrado un hito en la búsqueda de una solución para las lesiones medulares. Han conseguido reconectar, en un modelo de rata, una médula espinal completamente seccionada a nivel torácico utilizando una innovadora espuma tridimensional de óxido de grafeno reducido. Este estudio, recientemente publicado en la revista Bioactive Materials, abre nuevas vías para el tratamiento de pacientes parapléjicos.
Un Material con Potencial Regenerativo
Las lesiones medulares suelen provocar la interrupción de las conexiones neuronales, dificultando la regeneración del tejido dañado. Aunque la mayoría de estas lesiones no implican una sección total de la médula, este estudio ha querido demostrar que es posible reconectar el tejido neural incluso en casos de daño completo.
Este estudio ha querido demostrar que es posible reconectar el tejido neural incluso en casos de daño completo
«Nuestro equipo había demostrado previamente que estas espumas crean un ambiente favorable para la regeneración en la médula espinal de rata, pero ahora hemos ampliado el tamaño de la lesión y cambiado el nivel espinal, obteniendo resultados consistentes», explica Conchi Serrano, investigadora del ICMM-CSIC y una de las autoras principales del estudio.
Proceso de reconexión neuronal
El grupo de investigación desarrolló un material en forma de «scaffold» o andamiaje, fabricado con óxido de grafeno reducido. «Mediante un tratamiento térmico a 220ºC, eliminamos el exceso de grupos de oxígeno y fortalecemos los enlaces entre las láminas, proporcionando mayor estabilidad mecánica«, detalla Serrano, quien lleva más de una década explorando aplicaciones del grafeno en regeneración neural.
«Las neuronas supervivientes proyectan sus prolongaciones a través del scaffold, invadiéndolo en toda su estructura tridimensional»
Conchi Serrano, investigadora del ICMM-CSIC y una de las autoras principales del estudio.
Cuando este scaffold se implanta en la zona lesionada de la médula espinal, los resultados son sorprendentes: aparecen nuevos vasos sanguíneos esenciales para la nutrición del tejido regenerado, así como neuritas, las prolongaciones que permiten la conexión entre neuronas. «Las neuronas supervivientes proyectan sus prolongaciones a través del scaffold, invadiéndolo en toda su estructura tridimensional», destaca la investigadora.
El proceso de regeneración se intensifica con el tiempo. A los 10 días de la implantación ya se observan los primeros signos de actividad regenerativa, pero a los cuatro meses los resultados son aún más prometedores, con una mayor densidad y organización de las neuronas reconectadas.
Confirmación de la reconexión funcional
Asimismo, uno de los aspectos más reveladores del estudio ha sido la confirmación de la reconexión funcional entre la médula espinal y el cerebro. Mediante registros electrofisiológicos, el equipo ha detectado señales provenientes del cerebro al estimular la médula espinal por debajo de la zona lesionada. «Esto confirma que no solo hay regeneración tisular, sino también reconexión con el sistema nervioso central», destaca Serrano. En particular, se ha registrado actividad en la formación reticular, una región clave para la función motora.
«No solo hay regeneración tisular, sino también reconexión con el sistema nervioso central»
Conchi Serrano, investigadora del ICMM-CSIC y una de las autoras principales del estudio.
Este avance forma parte del proyecto Piezo4Spine, financiado por la Unión Europea a través del programa Pathfinder de Horizonte Europa. Su objetivo es encontrar una cura para las lesiones medulares mediante nanotecnología. En las próximas fases de investigación, los científicos incorporarán nanomedicinas a estos andamiajes de grafeno para potenciar aún más los efectos regenerativos observados.
De hecho, el estudio demuestra el enorme potencial del grafeno en medicina regenerativa y sugiere que, con futuras optimizaciones, podría convertirse en una solución viable para pacientes con lesiones medulares. A medida que se desarrollen nuevas estrategias terapéuticas basadas en estos hallazgos, la posibilidad de restaurar la movilidad en personas con paraplejia podría estar más cerca de convertirse en una realidad.
