Proyectos de investigación

El daño en el sistema nervioso central de los mamíferos puede causar minusvalías irreparables debido a la limitada capacidad de autorregeneración del tejido neural. Las terapias celulares con técnicas de ingeniería tisular son un campo de investigación emergente en el tratamiento de las degeneraciones del sistema nervioso central. Requieren diversos componentes: la identificación de poblaciones celulares con potencialidad regeneradora, su expansión in vitro, estrategias de inmunosupresión en su caso, y la reconstrucción del microentorno específico (con una matriz y señales de crecimiento y adherencia celular) necesario para la diferenciación celular y la histogénesis. El proyecto tiene por finalidad contribuir al avance en la obtención de materiales sintéticos que ayuden tanto en las etapas in vitro como in vivo de las estrategias para la regeneración del sistema nervioso central y, más específicamente, del tejido cerebral. Por tanto, la hipótesis principal es que biomateriales específicos o combinados con sustancias antioxidantes podrían ser de gran utilidad en el diseño de nuevas estrategias neurodegenerativas.

Los resultados in vitro obtenidos indican que aquellos biomateriales poliméricos porosos permiten la supervivencia de células endoteliales HUVEC y la diferenciación de células madre neurales obtenidas de rata adulta. Este paso resulta crucial para su posterior implante en animales con daño cerebral. En una segunda fase se planteó como objetivo evaluar el potencial de estos biomateriales en animales y su capacidad para regenerar zonas dañadas. Así, mediante experimentos in vivo, en roedores se ha demostrado la viabilidad de biomateriales poliméricos basados en etilacrilato como estructura soporte en la regeneración del sistema nervioso.

Como ultimo objetivo se planteó la estrategia de utilizar tratamiento farmacológico antioxidante con fines neurorregenerativos y angiogénicos; el objetivo fue conseguido mediante la aplicación de acido lipoico capaz de atravesar la barrera hematoencefálica en animales con daño cerebral. Se demostró in vivo la capacidad antioxidante del acido lipoico, produciendo como consecuencia una disminución significativa de la muerte celular y un aumento de la proliferación en la zona lesionada.

Por otra parte y de forma significativa, se observó que el tratamiento farmacológico produjo un aumento significativo de la angiogénesis local en la zona de lesión cerebral, lo cual acompañó al efecto general de regeneración del tejido neural.

En la actualidad se trabaja en la terapia combinada mediante la aplicación conjunta de células madre, biomateriales y tratamiento farmacológico antioxidante.

Mediante sistema de resonancia magnética funcional (FMRi), se analiza la recuperación funcional del tejido nervioso tras aplicación de biomateriales en daño cerebral local.

Implante de biomateriales poliméricos en corteza cerebral con fines regenerativos (Martinez Ramos et al., Journal of Biomed Mat Res, 2012)

Efecto del tratamiento farmacológico con lipoico tras daño cerebral (Rocamonde et al., Neuroscience, 2012)