A veces en la ciencia ocurre que se toma una dirección y por el camino se descubren otros atajos nuevos que se desconocían hasta el momento. Pues algo parecido es lo que ha observado un equipo de investigación, que estudiaba la acción antitumoral de un fármaco contra el cáncer y se ha encontrado que este medicamento es capaz de reparar las conexiones de las neuronas.
Esta observación la ha llevado a cabo un equipo internacional de investigadores, entre los que se encuentra el profesor Antonio Martínez-Sánchez, del Departamento de Ingeniería de la Información y las Comunicaciones de la Universidad de Murcia. Concretamente, han logrado visualizar con un nivel de detalle sin precedentes cómo una neurona del sistema nervioso central puede reparar sus conexiones tras sufrir una lesión.
El mecanismo molecular que activa la regeneración neuronal
El hallazgo, publicado en la revista Nature, desvela el mecanismo molecular por el que un compuesto originalmente diseñado como agente anticancerígeno, Epothilone B, activa la regeneración neuronal. El estudio ha sido liderado por el Instituto Nacional de Corazón, Garganta y Sangre, parte de la agencia federal estadounidense para la investigación en salud y biomedicina, y ha contado con la participación destacada de la Universidad de Murcia, cuya contribución ha sido clave en el análisis computacional avanzado de las imágenes.
Los científicos observaron por primera vez cómo una neurona reconstruye un axón dañado, una estructura alargada que actúa como un cable interno por el que la célula nerviosa transmite sus señales. Al igual que un cable eléctrico que se ha cortado y necesita ser empalmado para que vuelva a circular la corriente, el axón puede regenerarse si se activan los mecanismos adecuados.
Para lograrlo, el equipo desarrolló una innovadora plataforma experimental que combina técnicas de criomicroscopía electrónica (cryo-EM) y tomografía crio-electrónica (cryo-ET), capaces de captar imágenes de células congeladas en su estado natural. A partir de estas imágenes, reconstruyeron modelos tridimensionales casi a escala atómica.
Análisis y modelado computacional de las estructuras hecho en Murcia
La participación de la Universidad de Murcia fue esencial en el análisis y modelado computacional de estas estructuras. Utilizando algoritmos capaces de procesar cientos de miles de partículas individuales, el equipo identificó cómo Epothilone B se une a los microtúbulos —filamentos internos que forman el esqueleto de la neurona— y favorece su crecimiento, actuando como un andamio que empuja la membrana dañada hasta cerrar la herida.
Las imágenes también revelaron cómo la neurona transporta componentes esenciales hacia la zona lesionada, lo que permite reconstruir la parte dañada y restablecer su capacidad de crecimiento. Estos resultados demuestran que las neuronas del cerebro y la médula espinal conservan un potencial regenerativo que puede activarse mediante fármacos específicos.
Además del avance en biología celular, este trabajo supone un salto tecnológico en el campo de la imagen biomédica. La combinación de técnicas criogénicas, microscopía electrónica y herramientas de análisis desarrolladas por los distintos equipos —incluido el de la Universidad de Murcia— ha permitido visualizar procesos hasta ahora invisibles.
Este descubrimiento abre nuevas vías para investigar terapias frente a lesiones cerebrales, medulares y enfermedades neurodegenerativas.
