Tractografía DTI en lesión por sección completa de médula espinal con implante de polímero PPy/I sintetizado por plasma Público Deposited

La lesión de médula espinal causa una discapacidad neurológica grave, en dicha lesión la función de trasmitir señales desde y hacia el cerebro a través de la médula espinal se ve comprometida, generando así paraplejia o tetraplejia según el nivel en el que ocurre la lesión, la lesión de médula espinal afecta principalmente a la población económicamente activa, con gran repercusión médica y socioeconómica. Actualmente no existe una estrategia terapéutica efectiva para restablecer la función neurológica normal, debido a la alta complejidad de la fisiopatología de la lesión traumática de médula espinal tanto en su atapa aguda como en su etapa crónica. Se ha demostrado que implantes de polímeros derivados del pirro) y sintetizados por plasma en modelos de ratas a los que se les indujo una lesión traumática de la médula espinal contribuyen a la recuperación funcional de los roedores y favorecen en la protección del tejido nervioso adyacente a la lesión, tanto en un modelo de lesión por sección completa como en un modelo de lesión por contusión, al ser comparados contra sujetos con lesión de médula espinal sin implantarles el polímero. Los estudios en modelos animales del tipo roedores, han contribuido en gran medida, a una mayor comprensión de la fisiopatologfa de la lesión de médula espinal y han servido para poner a prueba varias estrategias de tratamiento enfocadas en recuperar permanentemente la función motora y sensorial; así como para prevenir secuelas neurológicas. Sin embargo, no ha sido posible traducir estos hallazgos eficazmente a mejorar los tratamientos para la lesión de médula espinal en humano. La traducción de los estudios con roedores hacia los seres humanos ha sido limitada y esto es debido a las diferencias en tamaño, metabolismo, características neuroanatómicas y neurofuncionales entre ambas especies. Por lo tanto, para facilitar la traducción de los avances producidos en el laboratorio a la clínica, está siendo altamente recomendado el uso de primates no humanos. Actualmente se estudian los mecanismos implicados con la interacción de implantes poliméricos derivados del pirro) sintetizados por plasma y la lesión de médula espinal, mediante estudios histológicos, inmunohistoquímicos, potenciales evocados, etc.; aunque, dichos estudios son necesarios para poder establecer la integración implante-lesión de médula espinal, los procedimientos son invasivos o terminales. Con estudios como imágenes por resonancia magnética es posible realizar un análisis in vivo del estado del tejido afectado y circundante a la lesión de manera no invasiva e inclusive usar el mismo sujeto experimental como su control a través del tiempo. Así mismo, con técnicas especiales de imágenes por resonancia magnética como: imágenes por tensor de difusión (la cual cuantifica la preferencia direccional de la difusión de agua en la materia blanca) y tractografía (donde de acuerdo a las propiedades locales de difusión se reconstruye en tres dimensiones la conectividad axonal siguiendo el eje principal de la difusión de una zona a otra a lo largo de fibras anatómicamente conectadas), se puede determinar inclusive la interrupción o la continuidad de los axones. En éste trabajo se realizaron estudios por imágenes de resonancia magnética en 7 Teslas en un modelo de lesión de ratas, para el procesamiento y la cuantificación del tejido circundante a la lesión por sección completa de médula espinal. También, se obtuvieron imágenes de resonancia magnética en 3 Teslas con secuencias estándares e imágenes por tensor de difusión, donde se dio seguimiento a la lesión y por lo tanto al tejido en la zona de lesión, buscando diferencias en la conservación ó perdida del tejido nervioso y el crecimiento de tejido en la zona de lesión entre dos primates no humanos (de la raza Macaca Mulatta): uno con lesión por sección completa de la médula espinal y el otro con lesión por sección completa de la médula espinal más una implante de pastilla de polipirrol dopado con Yodo sintetizado por plasma. En ambos modelos (roedores y primates no humanos), la morfometría permitió observar el contraste que existe en la histoarquitectura entre los diferentes sujetos: en los sujetos control hay una gran destrucción de la histoarquitectura en la zona de lesión, comparada con los sujetos implantados, en los cuales existe una mayor conservación de la histoarquitectura aledaña a la zona de lesión. Para los primates no humanos, la recuperación de la fracción de anisotropía en la zona de lesión del sujeto implantado indica recuperación de la difusión estructurada a través del tiempo, en contraste con la disminución de la fracción de anisotropía en el sujeto no implantado. Con el calculo de la tractografía se pudo observar la reconexión en la difusión de agua en el primate no humano implantado; reconstruyendo tridimensionalmente la estructura de la materia blanca se observó la reconexión de paquetes de tractos nerviosos a diferencia de el sujeto control, el cual muestra un incremento en la separación de los extremos caudal y cefálico respecto al epicentro de la lesión por sección completa del médula espinal, así como la formación de siringomielia post traumática. El implante de polipirrol dopado con Yodo mostró contribuir, también en primates no humanos, a la conservación de la histoarquitectura en la zona de lesión al ser implantado después de un modelo de lesión por sección completa de la médula espinal, promoviendo a su vez el crecimiento de tejido a través de él. Con el procedimiento de imágenes de resonancia magnética mostrado en éste trabajo es posible dar seguimiento in vivo al estado de el tejido circundante a la zona de lesión tanto en modelo de ratas como en modelo de primates no humanos, sin importar el modelo específico de lesión, inclusive es posible extrapolar los estudios y el procesamiento a la clínica para dar seguimiento a lesiones de médula espinal en humanos.

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Última modificación: 10/05/2022
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