Parálisis cerebral: ¿Cómo pueden ayudar las células madre?

La parálisis cerebral afecta aproximadamente a dos de cada mil niños en Europa y es la discapacidad física más común en la infancia. Produce una amplia gama de síntomas físicos, incluyendo dificultad para caminar y para coordinar movimientos. La cura no se ha descubierto todavía. ¿Podrían ayudar las células madre a encontrarla?

La parálisis cerebral describe un grupo de discapacidades físicas y mentales causadas por daños en el cerebro en desarrollo de un niño durante el embarazo o poco después del embarazo. En muchos casos se desconoce la causa exacta del daño cerebral.

Los pacientes con parálisis cerebral a menudo tienen dificultades al hablar, moverse, comer y controlar el movimiento de los ojos; algunos también tienen dificultades de aprendizaje.

No existe ninguna cura para la parálisis cerebral. Las terapias se centran en ayudar a los pacientes a lidiar con los síntomas y mejorar la comunicación. Existen algunos fármacos para ayudar a los pacientes a relajar los músculos agarrotados y ayudar con problemas de alimentación en los bebés.

Los estudios sobre cómo podrían utilizarse las células madre para tratar la parálisis cerebral se encuentran aún en las fases iniciales.

Actualmente, no existe ningún tratamiento con células madre aprobado para tratar la parálisis cerebral.

Los investigadores creen que los tratamientos con células madre neurales (del cerebro) podrían ayudar a restaurar alguna función en los pacientes. Los trasplantes de células madre neurales o el uso de fármacos que activen las células madre neurales naturales podrían reparar y sustituir las neuronas y otras células de apoyo del cerebro.

Las células madre mesenquimales (MCS) no pueden fabricar nuevas células del cerebro, pero algunos estudios preliminares sugieren que estas células liberan sustancias que promueven procesos de reparación naturales del cerebro.

Cada caso de parálisis cerebral es único, lo que dificulta la comprensión de las causas e implicaciones de esta discapacidad.

Los procesos de desarrollo del cerebro son sumamente diferentes en humanos y animales. Esto complica en extremo el estudio y el ensayo de nuevos tratamientos para los trastornos de desarrollo cerebral y puede que los resultados obtenidos en los animales no sean los mismos que los que se obtendrían en humanos.

El uso de células madre para reconstruir el cerebro de pacientes con parálisis cerebral será todo un reto puesto que las células y las neuronas nuevas deberán conectarse correctamente en redes complejas que incluyen otros miles de neuronas en el cerebro.

El término general “parálisis cerebral” se usa para dar nombre a los efectos dañinos que sufre el cerebro en desarrollo, por distintas causas. El término está asociado con una amplia gama de síntomas, que incluye debilidad muscular y problemas motores. El daño en el cerebro ocurre usualmente muy temprano en el desarrollo, ya sea en el feto durante el embarazo o en el bebé recién nacido. Los síntomas incluyen: dificultad para caminar, comer, tragar y hablar;  problemas de balance y de control motor y dificultad para controlar movimientos oculares. Algunas personas afectadas también pueden presentar algún nivel de discapacidad intelectual. No hay dos personas con parálisis cerebral que tengan síntomas idénticos.

células neurales
Ejemplos de células del cerebro: Muchos tipos celulares distintos interactúan para enviar señales a través del cerebro y entre el cerebro y el cuerpo. La parálisis cerebral es difícil de tratar porque puede dañar todos estos tipos celulares y sus conexiones.

 

Cada niño es único y la parálisis cerebral se expresa de diferentes formas, dependiendo del área del cerebro que haya sido afectada. Los médicos pueden hacer un diagnóstico una vez que hayan visto el nivel de daño cerebral en una imagen de resonancia magnética nuclear y al considerar el problema motor más dominante en el paciente. Ellos monitorizan al niño durante diferentes hitos del desarrollo como sentarse, gatear, caminar. Hay cuatro tipos principales de parálisis cerebral: la espástica, la disquinética o atetoide, la atáxica y la mixta: cuando el paciente tiene más de un desorden motriz. La parálisis cerebral espástica es la más común, presente en un 80% de todos los casos. Este tipo suele producir rigidez muscular, lo que hace difícil moverse. Puede afectar el habla y el control de la vejiga, y afectar solo una parte o todo el cuerpo. Muchos pacientes con parálisis cerebral espástica también presentan movimientos involuntarios y por lo tanto se clasifica como parálisis mixta. La parálisis cerebral disquinética o atetoide se presenta en un 10 al 15% de los casos, y es una de las formas más severas de parálisis cerebral. Causa movimientos involuntarios, cambios en el tono muscular y también afecta la postura y/o el movimiento. La parálisis cerebral atáxica se presenta en un 5% de los casos y afecta la coordinación motora fina: el balance, la postura, el modo de andar, el control del movimiento ocular y la percepción de la profundidad.

La parálisis cerebral puede aparecer durante el embarazo, pero también puede ser causada también por complicaciones durante el parto o por una lesión o enfermedad después del parto. Es difícil identificar exactamente qué causó el daño cerebral, porque muchos factores distintos pueden crear, en conjunto, la lista específica de síntomas de una persona. Entre estos factores están:

  • Cambios en los genes en las células del cerebro que pueden afectar el desarrollo cerebral
  • El cerebro a veces se desarrolla en una forma o estructura inusual
  • Infecciones o lesiones físicas en el embarazo pueden dañar el cerebro fetal
  • Complicaciones en partos prematuros
  • Una enfermedad crítica en el nacimiento (conocida como encefalopatía neonatal), que en ocasiones causa escasez de oxígeno en el cerebro

Las terapias actuales se enfocan en conseguir que los síntomas de la parálisis sean más manejables. No existe una cura, pero los equipos de profesionales de la salud a cargo trabajan con sus pacientes para abordar diferentes aspectos de su parálisis cerebral. Pueden recomendar fisioterapia y terapia ocupacional para mejorar la movilidad y el movimiento, así como terapia del habla para mejorar destrezas en la comunicación. Los relajantes musculares se utilizan para tratar la rigidez y otros medicamentos pueden ayudar con problemas de alimentación en los bebés. Varias organizaciones especializadas proveen apoyo para las familias y tienen información disponible sobre las distintas opciones terapéuticas.

La investigación sobre terapias con células madre para la parálisis cerebral está apenas comenzando y no hay tratamientos disponibles todavía. Se están explorando una variedad de estrategias usando células madre, pero es poco probable que alguna de ellas pueda curar totalmente la parálisis. La meta es ayudar a limitar el daño en las células cerebrales y reducir los síntomas. La parálisis cerebral es muy difícil de tratar porque puede implicar daño a muchos tipos de células en el cerebro. Las células con daños graves pueden perderse completamente. Los científicos esperan que, en el futuro, los tratamientos puedan proteger y reparar las células cerebrales dañadas antes de que se pierdan del todo. Esto significa que cualquier nuevo tratamiento tendría que ser aplicado en una ventana temporal pequeña, entre el momento de la lesión que causó el daño y el inicio de la pérdida permanente de células.

Los investigadores usan actualmente diferentes tipos de células madre para estudiar lesiones cerebrales en animales y para explorar las posibilidades de desarrollar nuevos tratamientos. En algunos estudios, los científicos han conseguido reducir el daño cerebral y los animales estudiados han mostrado mejoría en sus síntomas. Aún así, estos efectos en los animales no están completamente claros y lo que pasa con un animal en el laboratorio nunca es una réplica exacta de lo que pasaría en un paciente humano. Se necesita mucho más trabajo y pasarán muchos años antes de que estas investigaciones puedan ser aplicadas en tratamientos para la parálisis cerebral.

Reemplazando las células cerebrales perdidas
El cerebro y la médula espinal contienen células llamadas “células neurales precursoras”, que pueden desarrollarse en células cerebrales especializadas. Una propuesta es que éstas células neurales precursoras podrían ser trasplantadas a pacientes con parálisis cerebral o ser usadas para crear nuevas neuronas en el laboratorio, que reemplacen las células que se perdieron en el cerebro del paciente. Sin embargo, si esto se consigue, será a muy largo plazo. Las células trasplantadas necesitarían conectarse correctamente con la compleja red de miles de células interconectadas que transmiten mensajes a través del cerebro. Esto es un enorme desafío y conlleva riesgos importantes, así que los investigadores creen que otras alternativas podrán dar resultados más rápidamente.

Inyección de células madre para ayudar a proteger o reparar neuronas dañadas
Con este propósito, una variedad de células madre están siendo investigadas:

Las células precursoras neurales del cerebro y de la médula espinal se estudian en animales, como una herramienta que dé sostén a los tejidos cerebrales dañados. En un estudio con ratas, en el que se inyectaron células precursoras en el cerebro luego de una lesión, se encontró que las células inyectadas liberaban químicos que ayudaban a las neuronas dañadas a sobrevivir. El daño permanente a las neuronas pudo prevenirse, porque las células inyectadas tenían características protectoras que ayudaron a prevenir la pérdida de células cerebrales especializadas (oligodendrocitos y neuronas). Este descubrimiento inicial continúa siendo investigado.

Las células madre del mesénquima (MSCs  en inglés) pueden convertirse en hueso, músculo y tejidos del sistema circulatorio. Las MSCs están siendo estudiadas en ratones, para investigar su potencial uso para tratar daño cerebral. Las MSCs no pueden convertirse en células del cerebro, pero algunos estudios en ratón sugieren que al inyectarlas en el cerebro o en el flujo sanguíneo, éstas pueden viajar al sitio dañado y liberar sustancias que ayuden en la recuperación de las células nerviosas. Los investigadores están trabajando para entender exactamente cómo se consigue este efecto en los ratones, cuál es el rol de las MSCs inyectadas y si este método puede desarrollarse de manera segura y efectiva como tratamiento para pacientes.

Las células madre de la sangre del cordón umbilical se obtienen del cordón umbilical justo después del parto. Se ha demostrado que estas células son útiles para tratar algunos tipos de cáncer en la sangre, como la leucemia. Actualmente están siendo estudiadas como tratamiento potencial para la parálisis cerebral y los científicos esperan que estas células madre sean capaces de liberar sustancias que estimulen los sistemas de reparación del cuerpo y así contribuyan a la recuperación de los tejidos nerviosos dañados.

Uso de las células madre para estudiar cómo funciona la parálisis cerebral
Las células madre embrionarias y las células madre pluripotentes inducidas (o células iPS, por las siglas en inglés) son los dos tipos de células madre pluripotentes, lo que quiere decir que pueden convertirse en cualquier tipo de célula del cuerpo. En el laboratorio, están siendo utilizadas para producir distintos tipos de células cerebrales especializadas y así estudiar cómo funciona la parálisis cerebral. Son una importante herramienta para los investigadores que se esfuerzan por identificar nuevos tratamientos posibles. Las células iPS pueden crearse a partir de células de la piel del paciente y producir nuevas células nerviosas, que por lo tanto tendrán los genes del paciente. Esta poderosa característica de las células iPS facilita el estudio del papel que juegan ciertos genes en la enfermedad. En teoría, las células iPS podrían ser usadas para producir células nerviosas que, al ser trasplantadas, no serían rechazadas por ser producidas a partir de células de la piel del mismo paciente. Aún así, todavía no se producen células derivadas de células iPS para trasplantes en pacientes con parálisis cerebral. Se necesita todavía mucho trabajo para determinar si esto será posible en el futuro. 

Desarrollo de medicamentos que lleguen a las células madre presentes en el cerebro
Nuestro cerebro contiene células madre capaces de producir células nerviosas. Una posible ruta para tratar la parálisis cerebral sería el desarrollar medicamentos que estimulen a las células madre del paciente a activarse y reparar tejidos dañados. Los científicos esperan que estudios en el laboratorio con células madre del cerebro y con células nerviosas ayuden a identificar los medicamentos que podrían utilizarse para este propósito.

La respuesta es no. La investigación para desarrollar terapias con células madre para la parálisis cerebral todavía se encuentra en la etapa de estudios de laboratorio y, en algunos casos, están comenzando ensayos clínicos muy preliminares. Por lo tanto, todavía no hay un tratamiento disponible que haya sido probado. Los ensayos clínicos actualmente consisten en inyecciones de células madre de la médula ósea o de células madre de la sangre del cordón umbilical en el cerebro. Aunque pueden realizarse mediciones de los cambios que puedan ocurrir en el control del movimiento que tenga el paciente, el enfoque principal de estos ensayos preliminares es intentar establecer si este tipo de tratamiento es seguro. La lista de los ensayos clínicos que se están realizando está disponible en el sitio clinicaltrials.gov (en inglés). Es probable que para pacientes con parálisis cerebral se requiera una combinación de tratamientos, que aprovechen los beneficios de las células madre, la fisioterapia y otros enfoques terapéuticos. Antes de que los tratamientos con células madre sean una realidad, hay muchas preguntas que deben responder los investigadores. Por ejemplo:

  • ¿Cuál tipo de célula madre, de los muchos disponibles, sería el mejor para este uso?
  • ¿Cómo podemos obtener las células necesarias en grandes cantidades?
  • ¿Cuál es la manera más apropiada para hacer uso de estas células y cómo afectarían el cuerpo?
  • Si las células son inyectadas,¿es mejor inyectarlas en el área dañada, o en la corriente sanguínea?
  • ¿Cuándo debe realizarse el tratamiento para que pueda dar un resultado óptimo? ¿Existe una ventana temporal después de la cual el daño es irreversible?
  • ¿Sería una mejor alternativa un tratamiento que estimule las células madre ya presentes en el cerebro?

Para reducir el riesgo para los pacientes, también es necesario establecer la seguridad de cualquier tratamiento durante todos los estadios de la investigación. Por ejemplo, un problema de seguridad específico es que las células madre son altamente capaces de dividirse y multiplicarse, lo que significa que tienen el potencial de convertirse en tumores cancerosos. Los científicos deben, por lo tanto, saber exactamente cómo se comportarán las células cuando sean utilizadas en un tratamiento y para esto se requiere de tiempo.

Aunque existan clínicas que ofrecen terapias con células madre para diversas enfermedades, no existen terapias con células madre para la parálisis cerebral que hayan sido demostradas como seguras y efectivas.

Ésta ficha técnica fue creada por Nia Powell y fue revisada por Ali FatemiVeronica LynchMegan Munsie e Iona Novak

Traducción al español por Mariana Delfino-Machín.

Foto inicial de una madre con su hija con parálisis cerebral por: Libby Welch, Wellcome Images. Foto de R.J. Mitte por: Gage Skidmore. Foto de Sophie Christiansen por: Magnus Manske. La imagen de células neurales precursoras diferenciándose es de Nina Callard, Wellcome Images. La ilustración con los ejemplos de tipos de células neurales del cerebro fue creada por Nia Powell, usando Servier Medical Art.