Estado actual de los intentos de regeneración medular utilizando transplantes neurales J. Vaquero Servicio de Neurocirugía. Clínica Puerta de Hierro. Departamento de Cirugía, Universidad Autónoma de Madrid. Si bien los transplantes de tejido nervioso han sido ampliamente utilizados en el estudio de la antagénesis y regeEn el presente artículo, se revisa el estado actual de neración nerviosa de los vertebrados inferiores, estas técnilos estudios acerca del empleo de transplantes neurales cas han sido poco empleadas en los mamíferos, en los que en la paraplejia traumática. A pesar de que existen nuse admite, en uso base a razones filogenéticas ontogénicas, Documento descargado de http://www.revistaneurocirugia.com el 21/11/2016. Copia para personal, se prohíbe la transmisión deyeste documento por cualquier m merosas evidencias de que, en determinadas condicioque el potencial de regeneración neuronal ha desaparecido nes experimentales, los transplantes intramedulares de tras el nacimiento, excepto en áreas concretas, como puede tejido nervioso fetal pueden integrarse en la médula ser el neuroepitelio olfativo. Sin embargo, es comúnmente espinal lesionada, constituyendo un puente de tejido aceptado que en el Sistema Nervioso Central de estos anique une los segmentos proximal y distal, no existen males se conserva una cierta capacidad de regeneración hasta ahora datos objetivos a favor que esta reconsaxonal tras sufrir diversas agresiones, lo que ha motivado trucción anatómica se acompañe de una recuperación que en el transcurso del presente siglo se hayan realizado funcional significativa. diversos intentos de transplantes neurales y que, finalmente, en las últimas décadas, se haya llegado a entrever la poPALABRAS CLAVE: Transplantes neurales. Paraplejia. sibilidad terapéutica de estas técnicas sobre diversos sínMédula espinal. dromes neurodegenerativos del ser humano 79,86. Desde un punto de vista histórico, los primeros ensaSummary yos experimentales de transplantes nerviosos se iniciaron con Thompson, en 1890, al intentar hacer autotransplantes This articIe reviews the present state of the study of de corteza cerebral en el perro 72, y por Saltykow, en 1905, neural transplantation in traumatic paraplegia. In spiquien practicó autotransplantes de tejido cerebral en el cote of ample evidence that under certain experimental nejo 68. Aunque tras estos primeros intentos se llegó a la conditions, intrameduIlary transplants of fetal nerve conclusión de que las neuronas cerebrales adultas no sotissue can become integrated in the injured spinal breviven largo plazo en el tejido transplantado, el hecho cord, constituting a tissular bridge between the proxide que mantuvieran su morfología durante algunas semamal and distal segments, to date there are no objective nas, llevó a la consideración de que eran necesarios ultedata to indicate that this anatomical reconstruction is riores estudios en este campo experimental. accompanied by a significant functional recovery. En 1907, Del Cante transplantó diversos tejidos embrionarios en el cerebro del perro, sin obtener resultados KEY WüRDS: Neural transplantation. Paraplegia. Spinal positivos 26. En 1911, en nuestro país, Tello describe por cord. vez primera la regeneración de fibras nerviosas. centrales, tras haber implantado un segmento de nervio periférico en la corteza cerebral del conejo adulto 71, y eI11914, Ramón En los últimos años, los neurocirujanos estamos vieny Cajal demuestra de forma irrefutable- qüe existen fenódo cómo se hacen cada vez más frecuentes los intentos de menos regenerativos en el Sistema Nervioso Central de aplicar transplantes de tejido nervioso para el tratamiento los mamíferos, obviamente escasos, pero que presentan un de diversas enfermedades. Si bien las expectativas iniciacierto paralelismo con los ya entonces bien conocidos feles en determinadas patologías, como en la enfermedad de nómenos regenerativos del Sistema Nervioso Periférico 62. Parkinson, no se han visto confirmadas de forma fehacienEn 1917, siguiendo los pasos de D'Abundo 17 y de Alte hasta el momento actual, es obvio que en el futuro tobelli 6, Dunn demuestra, por vez primera, que puede lonuestra especialidad va a estar implicada en este campo de grarse una supervivencia prolongada de isotransplantes de investigación, como consecQencia de los avances expericorteza cerebral en el ratón, sugiriendo que, para que el mentados por las neurociencias básicas. Resumen 10 Estado actual de los intentos de regeneración medular utilizando transplantes neurales Neurocirugía transplante tenga éxito, el tejido donante debe ser de aniLa enorme importancia del modelo experimental de males jóvenes o de embriones y que, una vez transplantaestos autores deriva de su relativa analogía con el síndrodo, debe recibir adecuada vascularización 28. me hemiparkinsoniano observado en la clínica humana, y püede considerarse como base de las investigaciones posEn 1924 Faldino, también por vez primera, consigue teriores que han llevado, con todas sus controversias y retransplantar con éxito tejido nervioso en la cámara anterior del ojo del conejo 30, y en esos mismos años, los estusultados contradictorios, a la realización de transplantes neurales en pacientes con enfermedad de Parkinson 50. dios de Murphy y Sturm 55, conducen al concepto, posteriormente desarrollado por Willis 80 y por Medawar 54, de En el momento actual existen acumulados numerosos datos acerca de la viabilidad y resultados funcionales de que el cerebro representa un órgano inmunológicamente privilegiado, y en el que es relativamente fácil la integralos transplantes neurales sobre diversos modelos experimentales que han ido diseñándose, a lo largo del tiempo, ción y la supervivencia de los tejidos transplantados. con el objetivo común de poder lograr en clínica humana, En 1940, Le Gros Clark realiza en el conejo transplanen un futuro próximo, ya sea la restauración de circuitos tes intracerebrales de tejido cortical fetal y no sólo confirfuncionales alterados, o la sustitución del tejido nervioso ma su supervivencia, sino que además señala cómo el tejique ha sufrido un daño focal. Dentro de esta última persdo transplantado conserva su potencial organizativo para Documento descargado de http://www.revistaneurocirugia.com el 21/11/2016. Copiaes para uso personal, se prohíbe la transmisión de este documento por cualquier m lograr una estructuración en capas celulares 47. pectiva, obvio que representa un atractivo planteamiento la posibilidad de restaurar o suplir el tejido nervioso daEntre 1950 y 1970 se inician los estudios experimentales ñado como consecuencia de un traumatismo sobre la méde transplantes sobre modelos neuroendocrinos, destacando dula espinal. en esta línea autores como Harris, quien transplanta tejido adenohipofisario sobre la eminencia media de ratas hipofisectomizadas 37, o Flerko y Szentagothai, quienes realizan Lesiones anatomopatológicas tras un traumatismo medular severo . transplantes intraventriculares de tejido hipofisario 34. Es además, en este período, cuando Falck e Hillarp descubren la reacción de histofiuorescencia que va a permitir la identificaEs bien conocido que tras un traumatismo medular seción y el seguimiento de las fibras nerviosas con actividad vero tiene lugar una importante necrosis de la sustancia aminérgica 29. A este descubrimiento se añadiría más tarde, gris y de la sustancia blanca, a nivel de la lesión. Esta necrosis se extiende algunos segmentos medulares en direchacia 1970, el de la histo-autorradiografía con timidina marción rostral y caudal, acompañándose de una degeneracada, siendo pronto aplicadas ambas técnicas al estudio de la ción quística de la médula y de la formación de abundante viabilidad y conexiones de los traIÍsplantes neurales. tejido cicatricial 7.24.25.27.35.36.41-43.52.53.63,64.74.81,82. Ya en la década de los 70, comienzan a estudiarse los efectos funcionales de los transplantes neurales sobre diEstos cambios anatomopatológicos llevan a una disversos modelos experimentales, así como las característirupción anatómica de la médula y a la formación de un tecas ultraestructurales de la viabilidad e integración de los jido glial y conectivo, circunstancias que clásicamente han implantes en el tejido receptor 18.23.49.69, llegándose a la desido consideradas como condiciones de que en la médula mostración, por el grupo de Bjorklund, en Suecia, de que traumatizada no tengan lugar mecanismos regenerativos con efectividad funcional. los transplantes de tejido nervioso embrionario pueden generar circuitos funcionales, tanto de índole colinérgica coA ambos lados de la zona necrótica, y en sentido lonmo dopaminérgica 10-15. gitudinal, se pueden apreciar formaciones microquísticas, En base a estos estudios, Perlow y cols. 61, y Bjorklund a nivel de la sustancia blanca medular, identificándose eny Stenevi 12.13, elaboran en 1979 un modelo experimental de tre ellas fibras nerviosas degeneradas y gran número de astrocitos reactivos hipertróficos. Esta zona anatómica coimplante nervioso sobre el sistema nigroestriado, previarrespondería a lo que Cajal describió como «segmento mente lesionado por medio de la inyección estereotáxica metamórfico» 62 y que puede considerarse como una espeunilateral de 6-hidroxi-dopamina (6-0HDA). La 6-0HDA provoca una destrucción selectiva de las células dopaminércie de muñón de amputación. gicas de la sustancia negra y una alteración en el control 10comotor de los animales. En estas condiciones, y tras la adIntentos experimentales de reconstrucción medular ministración de apomorfina (agonista postsináptico de la dopamina), los animales muestran un comportamiento rotaA pesar de las consideraciones anteriormente citadas, se han diseñado numerosos modelos experimentales con cional, orientado contralateralmente a la lesión efectuada. objeto de conocer si de algún modo es factible modificar Sobre este modelo, Perlow y Bjorklund demostraron que el transplante intraventricular o paraestriado de células dopala formación de tejido cicatricial, para así favorecer los esminérgicas inmaduras, ipsilateralmente a la lesión, puede casos mecanismos regenerativos ya demostrados por Racompensar la asimetría del déficit motor 10.12.13.61. món y Cajal después de un traumatismo medular 62. En es11 Estado acllial de los intentos de regeneración medular utilizando transplantes neurales Neurocirugía te sentido estuvieron orientados los trabajos que tenían que los implantes de nervio periférico entre los cabos de por objeto reducir enzimáticamente la cicatriz gliomesosección medular son capaces de lograr un puente de unión dérmica tras las lesiones traumáticas de la médula, y que, entre ellos, disminuyendo al mismo tiempo la cicatriz mesodérmica local. a pesar de tener en su momento una amplia repercusión en la literatura científica, fueron severamente criticados y no Hacia 1980, el grupo de Aguayo, en Canadá, aborda el confirmados en cuanto a su efectividad 35,45.48,51-53.73. estudio experimental de las posibilidades reales, tanto Un enfoque alternativo en el sentido de la paraplejia anatómicas como funcionales, de los «puentes» de nervio periférico colocados entre los cabos de sección medular 1-3. traumática experimental viene dado por la posibilidad de Por medio de las técnicas de marcaje axonal con peroxidareemplazar el tejido medular lesionado utilizando transsa, estos autores demuestran que las neuronas medulares plantes neurales. Aunque sólo en las últimas décadas se ha considerado seriamente esta posibilidad, hemos de recorpueden proyectar su axón hasta 3 cm de distancia a lo largo de estos transplantes, y además, aportan evidencias de dar que los primeros intentos experimentales a este resque, al menos en parte, los axones que colonizan los transpecto datan de principios de siglo, cuando Tello obtiene plantes representan fenómenos regenerativos de axones evidencias de que el implante de un nervio periférico entre previamente lesionados. los cabos de sección medular puede estimular los fenómenos regenerativos en su entorno anatómico 71. Estas experiencias, así como las más recientes de Documento descargado de http://www.revistaneurocirugia.com el 21/11/2016. Copia para uso personal, se prohíbe la transmisión de este documento por cualquier m Wrathall y cols. 83, o las del grupo de Pallini 31-33, en Roma, En la década de los 40 se realizaron transplantes de tejido neural entre los cabos de sección medular con resultamuestran que los transplantes de nervio periférico pueden dos contradictorios 8. 16,70, sin que se llegara a demostrar de constituir un soporte válido para el crecimiento axónico forma categórica que los axones de la médula seccionada entre los cabos de sección medular, tal vez en virtud de son capaces de restablecer su continuidad a través del tejifactores tróficos aportados por las células de Schwann. do transplantado, y sin que se llegara a demostrar tampoco Sin embargo, aunque los axones en regeneración penetran que las técnicas quirúrgicas empleadas en estos experien el nervio transplantado, cruzando fácilmente la unión mentos fueran las más adecuadas para lograr dicho propómédula-nervio, parecen encontrar una gran dificultad para sito. No obstante, estos estudios permitieron confirmar la atravesar la zona de separación entre el nervio periférico y el cabo medular opuesto 65. aparente importancia de la cicatriz mesodérmica y glial, que supuestamente representa un factor nocivo para la restauración de conexiones axonales interrumpidas 8.16. Utilización de otros transplantes neurales A partir de 1970, los estudios de Chun Kao, en la Universidad de Wisconsin aportan nuevas interpretaciones a En los últimos años, diversos estudios han mostrado que los transplantes neurales, obtenidos de diversas regiola fisiopatología de la sección medular, apoyando la hipónes del neuroeje fetal, sobreviven, crecen y se diferencian tesis, ya entrevista por Cajal en 1914, de que la degeneracuando se colocan en el cerebro de animales neonatales y ción quística de la médula, tras un traumatismo, obedece a adultos. Es más, estudios neuroanatómicos y electrofisiola liberación de enzimas hidrolíticos de origen axonal, y, lógicos han demostrado que se pueden formar conexiones al mismo tiempo confirma el mecanismo de la autonomía sinápticas entre el tejido donante y el tejido nervioso rede los cabos medulares seccionados, con la formación del ceptor, lo que tiene gran importancia, como anteriormente «segmento de preservación» y del «segmento metamórfiha sido señalado, a la hora de intentar restaurar sistemas co», que van a condicionar, tras la autolisis del primero, funcionales alterados lO. que exista una separación mantenida de los bordes medulares, sin posibilidad, por tanto, de que pueda existir, en Sin embargo, a pesar de estas evidencias, se han realicondiciones normales, un puente de unión para el paso de zado escasos intentos para transplantar tejido nervioso solos axones interrumpidos 41-43. bre la médula espinal traumatizada. La explicación a este hecho parece radicar en la dificultad técnica que supone Transplantes de nervio periférico en la médula espinal realizar estos transplantes y en los pobres resultados obtenidos en las pocas experiencias realizadasj·J:I,40,70. seccionada Entre las posibles dificultades técnicas se ha señalado, Sobre esta interpretación fisiopatológica, el grupo de como cuestión primordial, la necesidad de lograr un cierre Kao intenta, en los años siguientes, interponer entre los perfecto de la duramadre, tras la colocación de los transcabos de sección medular, nervios periféricos, ganglio noplantes, a fin de evitar en lo posible la penetración intradoso, tejido cerebral o cerebeloso cultivado, etc., en un indural de tejido conectivo 60. Este cierre dural puede ser extento de restaurar con estos implantes la continuidad anatraordinariamente difícil en animales de pequeño tamaño tómica de la médula espinal traumatizada 39,40,44. Como y en presencia de edema medular. No obstante, hemos de consecuencia de estos estudIOS, se obtuvo la evidencia de ' apuntar que la necesidad de dicho cierre dural ha sido 12 Estado actual de los intentos de regeneración medular utilizando transplantes neurales cuestionada por otros autores 46 y que el mismo Cajal, en sus estudios sobre regeneración medular, señalaba ya en 1914 su opinión en el sentido de que la cicatriz mesodérmica puede ejercer una influencia favorecedora sobre la regeneración axonal, tal vez como consecuencia de la liberación de factores tróficos de origen fibroblástico 62. Neurocirugía con peroxidasa. A pesar de ello, la valoración clínica y electrofisiológica de los animales no mostró ningún tipo de recuperación funcional. Transplantes intramedulares de tejido obtenido del tronco cerebral Ocasionalmente se han intentado transplantes de tejido fetal obtenido del tronco cerebral para reconstruir la médula A la hora de buscar un tejido nervioso transplantable y espinal adulta seccionada. Este modelo experimental se basa en el hecho de que, en algunos animales, tras una seccapaz de restituir la médula espinal lesionada, parece lógición medular parcial, puede ser obtenida una importante acco considerar el empleo de tejido medular. Por otra parte, tividad motora infralesional por medio de la liberación loes mi hecho conocido que los axones de la vía piramidal cal de catecolaminas, lo que lleva a suponer que los translesionada, al menos en los mamíferos inferiores, pueden experimentar, bajo ciertas circunstancias, importantes feplantes de neuronas del tronco cerebral podrían proporcionar Copia las catecolaminas necesarias para restaurar la función· nómenos regenerativos y crecer a través del tejido meduDocumento descargado de http://www.revistaneurocirugia.com el 21/11/2016. para uso personal, se prohíbe la transmisión de este documento por cualquier m de los circuitos descendentes catecolaminérgicos 10,58,59. lar conservado. Sin embargo, los primeros intentos de transplantes de En estos estudios se han obtenido datos a favor de una correcta integración de los transplantes, aunque los pormédula espinal fetal sobre médula espinal adulta seccionada mostraron una escasa supervivencia 20,22,2\ al menos en centajes de supervivencia son contradictorios 58,59. En cuanto a la reconstrucción anatómica lograda, se ha decomparación con otros tipos de transplante, como puede mostrado que las neuronas transplantadas son capaces de ser el tejido cerebral fetal. emitir axones que penetran más de 1 cm en la médula esA pesar de todo, la experiencia actualmente acumulada pinal del huésped. Por otra parte, la comprobación de que sobre los transplantes de médula espinal fetal ha permitido establecer que la supervivencia de los mismos depende de algunos de estos axones no son de índole aminérgica, la edad del feto donante, siendo ésta óptima cuando el feto plantea que los fenómenos de plasticidad observados no corresponde a un período entre 13 y 15 días de gestación. se limitan a un único sistema funcional. Se sabe también que estos transplantes pueden sobrevivir largo tiempo y experimentar caIÍlbios madurativos, que se Transplantes intramedulares de tejido cerebral fetal traducen, por ejemplo, por la formación de zonas amielíLos primeros estudios acerca del empleo de transplannicas que recuerdan a la sustancia gelatinosa de las astas posteriores de la médula adulta, donde además se pueden tes de tejido cerebral fetal para reconstruir la médula espiidentificar prolongaciones neuronales con inmunorreactinallesionada, mostraron una escasa viabilidad de los misvidad para metencefalina y neurotensina 64. mos 70, tal vez como consecuencia de una deficiente técniPor otra parte, se ha señalado que la integración de los ca quirúrgica. Sin embargo, y al menos teóricamente, el transplantes de médula fetal es mucho más fácil a nivel de empleo de tejido cerebral fetal puede tener la ventaja de la sustancia gris que a nivel de la sustancia blanca medusu alta capacidad de proliferación, lo que ayudaría a la lar, donde al parecer se desarrolla una importante cicatriz restauración anatómica entre los cabos de sección meduglial que impide el paso de axones hacia el transplante 64, lar, algo que es difícil de alcanzar con otros transplantes neurales 20-23. 84. A pesar de todo, los estudios de inmunoperoxidasa indican que las neuronas presentes en los transplantes pueden En el momento actual, existe una experiencia limitada proyectar axones hacia el tejido receptor y que al menos acerca del empleo de transplantes de corteza fetal sobre médula espinal previamente intacta o sobre médula lesionada 9, una discreta población de axones descendentes, de natura20-23, Yen dichos estudios se señalan resultados muy similaleza serotoninérgica, son capaces de penetrar en el tejido transplantado 64. res, en cuanto a que el tejido cerebral f.etal-puede sobrevivir Recientemente, Pallini y cols., han publicado su expecon relativa facilidad en la médula, siendo la integración del riencia con transplantes de médula fetal (13-14 días de transplante más fácil a nivel de la sustancia gris. gestación) sobre la médula espinal seccionada de ratas adultas 60. El transplante fue realizado de forma inmediata Experiencia de la Clínica Puerta de Hierro tras la sección medular, lográndose una supervivencia en En los últimos años, la regeneración de la médula espiel 55% de los casos y observándose una integración entre nal por medio de transplantes neurales ha constituido una el transplante y la médula lesionada, que se pudo poner en de las líneas de investigación que se han seguido en la Clíevidencia por medio de las"técnicas de seguimiento axonal Transplantes de médula espinal fetal 13 Estado actual de los intentos de regeneración medular utilizando transplantes neurales Neurocirugía nica Puerta de Hierro, en colaboración con el Departamento de Biología Celular de la Universidad Complutense de Madrid. El desarrollo de esta línea experimental se basó inicialmente en la experiencia previa que habíamos obtenido por medio del estudio anatomopatológico de las lesiones evolutivas de la médula espinal tras un traumatismo severo 74, así como en las observaciones, recogidas ya en el año 1981, acerca de la proliferación de células ependimarias tras una lesión traumática medular 78. Los estudios experimentales se hall "fealizado hasta ahora en ratas Wistar adultas, que son sometidas a una lesión traumática medular por medio de un impacto, al dejar caer un peso desde una altura determinada sobre la médula expuesta mediante una amplia laminectomía. Una semana después del traumatismo, que condiciona una paraplejia, se Fig. 2.- Perfecta integración anatómica de un transplante de procede a la resección microquirúrgica del tejidonecrótico corteza cerebral, a los 2 meses de su implantación microquirúrDocumento descargado de http://www.revistaneurocirugia.com el 21/11/2016. Copia para uso personal, se prohíbe la transmisión de este documento por cualquier m centromedular y a su sustitución por tejido cerebral fetal gica en la médula espinal traumatizada. En el centro se observa (corteza cerebral obtenida de embriones de 18 días). Con una arteriola que se extiende desde el tejido medular (a la izquierda de la fotografía) hacia el interior del tejido cerebral (a esta técnica, hemos conseguido una viabilidad a largo plala derecha). F: Tejido fibroso que une el transplante de tejido zo del tejido transplantado, aproximadamente en el 80% de cerebral a la médula huésped. los casos, observándose, en los estudios histológicos, cómo el transplante se integra en el tejido medular lesionado, estableciéndose el paso de axones desde la médula hacia el interior del transplante 5,75-77 (Figuras 1,2 Y3). Sin embargo, aunque resulta obvio que podemos obtener una perfecta integración y maduración del tejido cerebral transplantado dentro de la médula espinal, el seguimiento funcional de los animales no nos ha permitido observar, en ningún caso, que existan diferencias significativas entre la recuperación motora de animales con trans- Fig. 3.- Integración de un transplante de corteza cerebral sobre médula espinal. El tejido medular se muestra a la izquierda de la fotografía. En el tejido cerebral transplantado se aprecian las típicas neuronas piramidales, en este caso mostrando una estratificación en capas. El tejido donante (corteza cerebral) fue obtenido de un feto de 18 días y criopreservado durante 1 mes a -70 0 e, en DMSO al 10% en Ringer-lactato, antes de ser utilizado para la intervención de reconstrucción medular. Fig. 1.- Fragmento de corteza cerebral integrado anatómicamente en una zona de lesión medular postraumática. El tejido cerebral, perfectamente viable y de tipo adulto, ha madurado a partir de un transplante de corteza cerebral fetal, realizado con técnica microquirúrgica una semana después de la lesión medular y 2 meses antes del sacrificio del animal. A la izquierda (P) se aprecia tejido correspondiente a plexo coroides, que representa una contaminación de la corteza transplantada. F: Tejido fibroso uniendo la corteza tra-nsplantada a la médula i/spinal. 14 plante intramedular viable y animales considerados como control. Cuando hemos podido manJener, por más de 1 año, a alguno de los animales transplantados tras una sección completa medular, tampoco se han objetivado signos de recuperación funcional, ya sea desde el punto de vista clínico, utilizando la técnica de valoración del plano inclinado de Rivlin y Tator 66, o desde el punto de vista neurofisiológico (potenciales somatosensoriales) (Figuras 4 y 5). Los estudios realizados por nuestro grupo también han permitido establecer la viabmdad de transplantes cerebra- Estado actual de los intentos de regeneración medular utilizando transplantes neurales Neurocirugía les que fueron criopreservados en dimetil-sulfóxido (DM80 SO) al 10% en suero Ringer-lactato, varios meses antes de su colocación dentro de la médula. Resulta obvio que esta técnica de criopreservación, basada en las experiencias de ." - - Grupolt al conservación de tejidos neurales fetales publicadas por l: 65 al .C;Ü _ l: Houlé y Das en 1980 38, nos podría permitir contar con 60 0·una especie de banco de tejido donante, en el caso de que E o 55 l: l: las intervenciones de reconstrucción medular con tejido 'Cl al "g ñ. 50 neural fetal tuvieran en el futuro una aplicación clínica. :::l U. UI Debemos señalar, no obstante, que nuestros resultados utio 45 ." ~ lizando transplantes criopreservados muestran un menor 40 ~ índice de viabilidad respecto del que se obtiene utilizando 35 tejido fetal obtenido en el mismo momento en que se pro30 cede a la intervención de reconstrucción medular. O 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Por otra parte, tenemos hasta ahora una experiencia Semanas tras de elhttp://www.revistaneurocirugia.com traumatismo medular Documento descargado el 21/11/2016. para usocon personal, se prohíbe de la transmisión estecrecimiento documento por cualquier m muy Copia limitada el empleo factoresdede nervioso, que pueden ser inyectados en la zona del transFig. 4.- Comparación de los valores medios de recuperación plante al objeto de facilitar la integración del tejido y los motora (grados en el test del plano inclinado de Rivlin y Tator), fenómenos de regeneración nerviosa. Según esta experienentre 2 grupos de animales sometidos a una lesión traumática cia, el empleo de factor de crecimiento nervioso 7S, a medular severa (misma lesión de impacto). El grupo 1 corresponde a animales con lesión medular sin transplante (controles). concentración de 5 j..lg/cc, parece lograr una mayor superEl grupo II corresponde a animales con lesión medular, a los vivencia del tejido transplantado y la aparición de modifique se realizó una intervención microquirúrgica para reconscaciones estructurales de las neuronas cerebrales transtruir la médula espinal por medio de la colocación de tejido ceplantadas, que aumentan significativamente sus prolongarebralfetal. Aunque en todos los animales del grupo II se confirciones. 75 'O ---o-- Grupo I 70 mó la existencia de tejido cerebral viable, uniendo ambos segmentos de lesión medular, no se observaron diferencias significativas entre ambos grupos, respecto de los parámetros de recuperación funcional. 2 1 1100 ~~~V i 200ma Fig. 5.- Potenciales somatosensoriales recogidos en un animal parapléjico y con transplante intramedular viable (E), 10 meses tras la cirugía de reconstrucción. Cada trazado representa el valor promedio de 300 determinaciones. 1: Estímulo sensorial en pata anterior. 2: Estímulo en pata posterior (pléjica). Se muestran, con fines comparativos, los trazados correspondientes a un animal normal (N) y a un animal parapléjico sin transplante intramedular (C). Laflecha indica el inicio del estímulo. No se observan diferencias estadísticamente significativas entre animales parapléjicos sin transplante (C) y con transplante viable 'intramedular (E). Perspectivas futuras A la vista de los datos experimentales referidos en la literatura y de nuestra propia experiencia, es un hecho probado que podemos realizar intervenciones microquirúrgicas sobre la médula espinal al objeto de lograr su reconstrucción anatómica por medio de la colocación de tejidos p.eurales fetales. En base a nuestros propios datos, creemos que el empleo de tejido neural procedente de la corteza cerebral tiene grandes ventajas respecto del tejido neural obtenido de otras zonas, ya que, en un determinado período del desarrollo, la corteza fetal presenta una capacidad proliferativa que puede favorecer el crecimiento del tejido transplantado y rellenar las zonas de necrosis quística postraumática. También, desde el punto de vista técnico, la realización de transplantes, diferidos al menos una semana respecto del momento de la lesión medular, puede lograr un mayor índice de transplantes viables, ya sea por acumularse en ese momento factores tráficos en el tejido traumatizado 56, o bien por haber desaparecido ya las sustancias citotóxicas que pueden acumularse en la zona del traumatismo. En cualquier caso, es evidente que la reconstrucción anatómica de la médula no conlleva, en ningún caso, recuperación significativa de la función medular. Observaciones experimentales aisladas, que señalan signos de recuperación funcional, deben ser contempladas con extrema 15 Estado actual de los intentos de regeneración medular utilizando transplantes neurales Neurocirugía 4. AIHARA, H.: Autotransplantation of the cultured cerebellar cautela, por cuanto que no han podido ser reproducidas en cortex for spina1 cord reconstruction. Brain Nerv., 1970; 22: otros laboratorios y pueden reflejar simplemente la posibi769-784. lidad de recuperación espontanea que puede darse en mu5. ARIAS, A., VAQUERO, J., aYA, S., ZURITA, S.: Morphologichos animales si no se logró una lesión medular completa. cal maduration of fetal cortical neurons grafted into injured spiA pesar de todo, existen algunos grupos quirúrgicos, nal cord. Trasplante, 1991; 2: 56-60. como el del Instituto Sechenov de Moscú, que han realiza6. ALTOBELLI, R.: Innesti cerebralli. Grazz. Int. Med. Chir., do ya intervenciones de reconstrucción medular con trans1914; 17: 25-34. plantes neurales en pacientes parapléjicos, señalando me7. BALLENTINE, J.D.: Pathology of experimental spinal cord joría de algunos síntomas después de la intervención 85. El trauma. 1. The necrotic lesion as a function of vascular injury. Lab. Invest., 1978; 39: 236-253. hecho de que estos resultados no se hayan reflejado hasta 8. BARNARD, J.W., CARPENTER, W.: Lack of regeneration in ahora en publicaciones sometidas a un estricto control de spinal cord of ralo J. Neurophysiol., 1950; 13: 223-228. crítica metodológica, pone en tela de juicio la fiabilidad 9. BERNSTEIN, J.J., PATEL, U., KELEMAN, M., JEFFERSON, M., de tales datos. TURTIL, S.: Ultrastructure of fetal spinal cord and cortex implants En los próximos años, la posible aplicación a la clínica into adult rat spinal cord. J. Neurosci. Res., 1984; 11: 359-372. humana de las intervenciones de reconstrucción medular 10. BJÓRKLUND, A, STENEVI, U., DUNNETT, S.B.: Transplanen la paraplejia traumática, dependerá de la posibilidad de tation of brainstem monoarninergic «comand» systems: models Documento descargado de http://www.revistaneurocirugia.com el 21/11/2016. Copia para uso personal, se prohíbe la transmisión de este documento por cualquier m lograr previamente, en el animal de experimentación, sigfor functional reactivation of damaged CNS circuitries. In: Spinos objetivos de recuperación funcional tras la realización nal Cord Reconstruction, eds C.C. Kao, R.P. Bunge, P.J. Reier, Raven Press, Ney York, 1983; pp.: 397-413. de dichas intervenciones. El empleo de suspensiones de 11. BJÓRKLUND, A, STENEVI, U.: Experimental reinnervation células de Schawann autólogas, que hoy días pueden ser of the rat hippocampus by grafted sympathetic ganglia. Axonal obtenidas y cultivadas a partir de nervios periféricos 67, se regeneration along the hippocampal fimbria. Brain Res., 1977; perfila actualmente como una nueva técnica cuya eficacia 138: 259-270. real para lograr una mayor regeneración del tejido nervio12. BJÓRKLUND, A, STENEVI, U.: Reconstruction ofbrain cirso deberá ser establecida en los próximos años. Su posible cuitries by neural transplants. Trends Neurosci., 1979; 2: 301inyección intramedular, bajo la forma de suspensiones ais306. ladas, o junto con la colocación de bloques de tejido ner13. BJÓRKLUND, A, STENEVJ, D.: Reconstruction of the nivioso fetal, tal vez nos permita conocer en el futuro si tegrostriatal dopamine pathway by intracerebral nigra1 transplant. Brain Res., 1979; 177: 555-560. nemos suficientes datos objetivos como para mantener 14. BJÓRKLUND, A, STENEVI, U.: Reformation of the severed abierta una línea de investigación neuroquirúrgica que, al septohippocampal cholinergic pathway in the adult rat by transmismo tiempo, es una puerta abierta a la esperanza de nuplanted septal neurons. Cell Tissue Res., 1977; 185: 289-302. merosos pacientes. Agradecimientos Los estudios efectuados en la Clínica Puerta de Hierro acerca de la reconstrucción experimental de la médula espinal traumatizada han sido subvencionados parcialmente por una Ayuda de Investigación de la Fundación Mapfre Medicina. Bibliografía 1. AGUAYO, AJ., DAVID, S., BRAY, G.M.: Influences ofthe glial environment on the elongation ofaxons after injury: transplantation studies in adult rodents. J. Exp. Biol., 1981; 95: 231-240. 2. AGUAYO, A.J., DAVID, S., RICHARDSON, P., BRAY, G.M.: Axonal elongation in peripheral and central nervous system transplants. In: Advances in Cellular Neurobiology, Vol. 3, eds S. Federoff and L. Hertz, Academic Press, New York, 1982; pp.: 215-234. 3. AGUAYO, AJ., RICHARDSON, P.M., DAVID, S., BENFY, M.: Transplantation-of neurons and sheath cells-a tool for the study of regeneration. In: Nicholls JG (ed): Regeneration of the Nervous System. Berlín, Springe(Nerlag, 1982; pp.: 91-105. 16 15. BJÓRKLUND, A., STENEVJ, U.: Regeneration of monoaminergic and cholinergic neurons in the mammalian central nervous system. Physiol. Rev., 1979; 59: 62-100. 16. BROWS, J.O.: MCCOUGH, G.P.: Abortive regeneration of the transected spinal cord. J. Comp. Neurol., 1947; 87: 131-137. 17. D' ABUNDO, G.: Sulle manifestazioni di vitalita neri trapiianti del tessuto nervoso. Riv. Ital. Neuropat. Psichiat. Elettroter., 1913; 6: 145-158. 18. DAS, G.D., HALLAS, B.H., DAS, K.G.: Transplantation of neural tissue in the brains of laboratory mammals: technical details and comments. Experientia, 1979; 35: 143-153. 19. DAS, GD., HALLAS, B.H.: Transplantation of brain tissue in the brain of adult rats. Experientia, 1978; 34: 1304-1306. 20, DAS, G.D.: Neural transplantation in mammalian brain, sorne conceptual and technical considerations. In: Neural Tissue Transplantation Research., R.B. Wallace antl G.D. Das; Eds. Springer-Verlag, 1983; pp.: 1-64. 21. DAS, GD.: Neural transplantation in normal and traumatized spina1 cord. In: Cell and tissue transplantation into the adult brain. Azmitia E.C., Bjorklund A (eds). Arm. N.Y. Acad. Sci., Vol. 495, The New York Academy of Sciences, Ney York, 1987; pp.: 53-70. 22. DAS, G.D.: Neural transplantation in the spinal cord of adult rats. Conditions, survival, cytology and connectivity of the transplants. J. Neurol. Sci., 1983; 62: 191-210. Estado actual de los intentos de regeneración medular utilizando transplantes neurales Neurocirugía 41. KAO, C.C., CHANG, L.W., BLOODWORTH, J.M.B.: The 23. DAS, G.D.: Neural transplantation in the spinal cord of mechanism of spinal cord cavitation following spinal cord tranthe adult mammals. In: Spinal Cord Reconstruction, eds C.C. section. 11. Electron microscopic observations. J. Neurosurg., Kao, RP. Bunge, P.J. Reier, Raven Press, New York, 1983; pp.: 1977; 46: 745-756. 367-396. 42. KAo, C.C., CHANG, L.W., BLOODWORTH, J.M.B.: The 24. DAVISON, C.: Pathology of the spinal cord as a result of mechanism of spinal cord cavitation following spinal cord trantrauma. In: Research Publications Association for Research in section. III. Delayed grafting with and without spinal cord reNervouS and Mental Diseases, Vol 24, ARNMD, New York, transection. J. Neurosurg., 1977; 46: 757-766. 1945; pp.: 157-187. 43. KAo, C.C., CHANG, L.W.: The mechanism of spinal cord 25. DE LA TORRE, J.C.: Spinal cord injury: review of basic cavitation following spinal cord transection. I. A correlated hisand applied research. Spine, 1981; 6: 315-335. tochemical study. J. Neurosurg., 1977; 46: 197-209. 26. DEL CONTE.: Einpllanzungen von embryonalem Gewebe ins Gehirns. Beitr zur Pathol. Anat. Allerg. Pathol., 1907; 42: 44. KAo, e.C., SHlMIW, Y., PERKINS, L.C., FREEMAN, L.W.: Experimental use of cultured cerebellar cortical tissue to inhibit 193-202. the collagenous scar following spinal cord transection. J. Neuro27. DOHRMANN, G.J., WAGNER, p.e. JR., Bucy, P.C.: Transisurg., 1970; 33: 127-139. tory traumatic paraplegia. Electron microscopy of early alterations in myelinated nerve fibres. J. Neurosurg., 1972; 36: 40745. KOWALSKI, T.P., VAHLSING, R.L., FERINGA, E.R.: Lidase treatment of spinal cord transected rats. Ann. Neurol., 1979; 6: 415. E.H.: Primary and de secondary findings in a series el 21/11/2016. 78-79. 28. DUNN, Documento descargado http://www.revistaneurocirugia.com Copia para uso personal, se prohíbe la transmisión de este documento por cualquier m 46. KRIKORIAN, J.O., GUTH, L., DONATI, EJ.: Origin of the of attempts to transplant cerebral cortex in the albino rat. J. connective tissue scar in the transected rat spinal cord. Exp. Comp. Neurol., 1917; 27: 565-582. NeuroI., 1981; 72: 698-707. 29. FALCK, B., HILLARP., N.A., THIEME, G., ToRP, A.: Fluo47. LE GROS CLARK, W.E.: Neuronal differentiation in imrescence of catecholamines and related compounds condensed with formaldehyde. J. Histochem. Cytochem., 1962; 10: 348planted foetal cortical tissue. J. Neurol. Psychiat, 1940; 3: 263284. . 354. 30. FALDINO, G.: Sullo sviluppo dei tessuti imbrionali omo48. LITTRELL, J.L.: Apparent functional restitution in Piroplasticiti innestati nella camera anteriore dell'occhio del cognimen-treated spinal cats. In: Regeneration in the Central Nervous lio. Arch. Sci. BioI. (Bologna), 1924; 5: 326-335. System, W.F. Windle ed. C.C. Thomas, Springfield, Illinois, 31. FERNANDEZ, E., PALLINI, R, MAIRA, G., ROSSI, G.F.: Pe1955; pp.: 219-228. 49. LUND, R.D., HAUSCHKA, S.D.: Transplanted neural tissue ripheral nerve autografts to the injured spinal cord of the rat: An experimental model for the study of spinal cord regeneration. develops connection with host rat brain. Science, 1976; 193: Acta Neurochir. (Wien), 1985; 78: 57-64. 582-584. 32. FERNANDEZ, E., PALLINI, R., MINCIACCHI, D., SBRICCOLI, 50. MADRAZO, l., DRUCKER-COLIN, R., DIAZ, V., MARTINEZA: Peripheral nerve autografts to the rat spinal cord: Study on MATA, J., TORRES, C., BECERRIL, J.J.: Open microsurgical autothe origin and course of regenerating fibres. Acta Neurochir. graft of adrenal medulla to the right caudate nucleus in two pa(Wien), 1986; 82: 57-63. tients with intractable Parkinson's disease. N. Engl. J. Med., 1987;316: 831-834. 33. FERNANDEZ, E., PALLINI, R: Connective tissue scarring 51. MATINIAN, L.A, ANDREASIAN, AS.: Enzyme therapy in in experimental spinal cord lesions: Significance of dural continuity and role of epidural tissues. Acta Neurochir. (Wien), 1985; organic lesions of the spinal cord. E. Tanasescu (Transl) Brain 76: 145-148. Information Service, University of California, Los Angeles. 34. FLERKO, B., SZENTAGOTHAI, J.: Oestrogen sensitive ner1976. 52. MATTHEWS, M.A, ONGE, M.F., FACIANE, C.L., GELDERD, vous structures in the hypothalamus. Acta EndocrinoI., 1957; 26: 121-127. J.B.: Axon sprouting into segments of rat spinal cord adjacent to the site of a previous transection. Neuropath. Appl. Neurobiol., 35. GUTH, L., ALBUQUERQUE, E.X., PESPHANDE, S.S., BA1979; 5: 181-196. RRETT, C.P., DONATI, E.J., WARNICK, J.E.: Ineffectiveness of 53. MATTHEWS, M.A, ONGE, M.F., FACIANE, C.L., GELDERD, enzyme therapy on regeneration in the transected spinal cord of the rat. J. Neurosurg., 1980; 52: 73-86. J.B.: Spinal cord transection: A quantitative analysis of elements 36. GUTH, L., REIER, P.J., BARRETT, C.P., DONATI, EJ.: Reof the connective tissue matrix forrned within the site of lesion pair of the mammalian spinal cord. Trends Neurosci., 1983; 6: following administration of piromen, cytoxan or trypsin. Neuro20-24. path. Appl. Neurobiol., 1979; 5: 161-180. 54. MEDAWAR, P.B.: Irnmunity to ho.mQJ.ogous grafted skin 37. HARRIs, G.W., JACOBSON, D.: Functional grafts ofthe anterior pituitary gland. Proc. Roy. Soco BioI., 1952; 139: 263-276. III. The fate of skin homografts transplantated to the brain, to 38. HOULÉ, J.D., DAs, G.D.: Freezing of embryonic neural subcutaneous tissue and to the chamber of the eye. Br. J. Exp. tissue and its transplantation in the rat brain. Brain Research., Pathol., 1948; 29: 58-69. 1980; 192:570-574. 55. MURPHY, J.E., STURM, E.: Conditions deterrnining the 39. KAo, C.: Comparison of healing process in transected transplantability of tissue in the brain. J. Exp. Med., 1923; 38": 138-197. spinal cords grafted with autogenous brain tissue, sciatic nerve, and nodose ganglion. Exp. Neurol., 1974; 44: 424-439. 56. NIETO-SAMPEDRO, M., KESSLAK, J.P., GIBBS, R., COT40. KAo, C.C., BUNGE, R.P., REIER, P.J.: Spinal Cord ReMAN, W.: Effects of conditioning lesions on transplant survival, construction. Raven Press, New York, 1983. connectivity, and function. Role of neurotrophic factors. In: Az- 17 Estado actual de los intentos de regeneración medular utilizando transplantes neurales Neurocirugía 72. THOMPSON, G.W.: Successful brain grafting. N.Y. Med., mitia E.C., Bjorklund, A.: Cell and tissue transplantation into the adult brain. Ann. N.Y. Acad. Sci., Vol. 495, The New York Aca1980; 2: 701-702. 73. TURBES, C.C., FREEMAN, L.W.: Apparent spinal cord redemy of Sciences, New York, 1987; pp.: 108-118. generation following intramuscular trypsin. Anat. Rec., 1953; 57. NORNES, H., BJORKLUND, A, STENEVI, D.: Reinnervation Qf the denervated adult spinal cord of rats by intraspinal trans117: 288. 74. VAQUERO, J.: Biopatología traumática de la médula espiplaFlts of embryonic brain stem neurons. Cell Tissue Res., 1983; nal. Tesis Doctoral. Facultad de Medicina. Universidad Complu230: 15-35. tense, Madrid, 1976. 58. NORNES, H., BJORKLUND, A, STENEVI, D.: Transplanta75. VAQUERO, J., ARIAS, A., MARTINEZ, R, aYA, S., ZURITA, tion strategies in spinal cord regeneration. In: Neural TransM.: Maturation of cerebral tissue grafted into injured spinal cord. plants-Development and Function. Eds lR. Sladek and D.M. Acta Neurochir. (Wien), 1992; 117: 84 (Abstract). Gash.; Plenum Press, Ney York, 1983. 76. VAQUERO, J., ARIAS, A., aYA, S., COCA, S., ZURITA, M.: 59. NYGREN, L.G., OLSON, L., SEIGER, A.: Monoaminergic Delayed transplantation of foetal cerebral tissue into injured spireinnervation of the transected spinal cord by homologous fetal nal cord of adult rats. Acta Neurochir. (Wien), 1992; 115: 133brain grafts. Brain Res., 1977; 129; 227-235. 142. 60. PALLINI, R, FERNANDEz, E., GANGITANO, c., DEL FA, A, 77. VAQUERO, l, COCA, S., ARIAS, A, aYA, S., ZURITA, M.: OLIVJERI-SANGIACOMO, C., SBRICCOLI, A: Studies on embryonic Delayed transplantation of fetal brain tissue into injured spinal transplants to the transected spinal cord of adult rats. J. Neurocord of adult rats: Irnmunohistochemical study of the astrocytic surg., 1989; 70: 454-462. Documento descargado de http://www.revistaneurocirugia.com Copia para uso personal, se prohíbeTrasplante, la transmisión1991; de este2:documento scar around transplantated tissue. 86-89. por cualquier m M.F., FREED, W.F., HOFFER, B.J., SEIGER, A, el 21/11/2016. 61. PERLOW, 78. VAQUERO, J., RAMIRO, M.J., aYA, S., CABEZUDO, J.: OLSON, L., WYATT, R.J.: Brain grafts reduce motor abnormalities Ependymal reaction after experimental spinal cord injury. Acta produced by destruction of nigrostriatal dopamine system. Neurochir. (Wien). 1981; 55: 295-302. Science, 1979; 204: 643-647. 79. WILBERGER, J.: Transplantation of central nervous tissue. 62. RAMON y CAJAL, S.: Estudios sobre la degeneración y reNeurosurgery, 1983; 13: 90-94. generación del Sistema Nervioso. Tomo TI: Degeneración y re80. WILLIS, RA: Experiments on the intracerebral implantageneración de los centros nerviosos. Madrid, 1914. tion of embryo tissue in rats. Proc. Roy. Soco Biol., 1935; 117: 63. REJER, P.J., STENSAAS, L.J., GUTH, L.: The astrocytic scar 400-412. as an impediment to regeneration in the central nervous system. 81. WINDLE, W.F.: The Spinal Cord and its Reaction to In: Spinal Cord Reconstruction, Eds Kao CC, Bunge RP, Reier Traumatic Injury. Dekker, New York, 1980. PJ. Raven Press, New York, 1983; pp.: 163-196. 82. WOLMAN, L.: The neuropathology of traumatic paraple64. REJER, P.J.: Neural tissue grafts and repair of the injured gia: a critical historical review. Paraplegia, 1964; 1: 233-251. spinal cord. Neuropath Appl. Neurobiol., 1985; 11: 81-104. 83. WRATHALL, J.R., RIGAMONTI, D.D., BRAFORD, M.R., 65. RICHARDSON, P.M., MCGUI~Ess, U.M., AGUAYO, A.J.: KAo, C.C.: Reconstruction of the contused cat spinal cord by the Peripheral nerve autografts to the rat spinal cord: studies with delayed nerve graft technique and cultured peripheral non-neuroaxonal tracing methods. Brain Res., 1982; 237: 147-162. nal cells. Acta Neuropathol. (Berl.), 1982; 57: 59-69. 66. RrvLIN, A.S., TATOR, C.H.: Objective clinical assessment of motor function after experimental spinal cord injury in the rato 84. WUJEK, J.R., REJER, P.J.: Fetal rat spinal cord tissue J. Neurosurg., 1977; 47: 577-581. transplanted into rat spinal cord: immunocytochemical characte67. RUTKOWSKI, J.L., TENNEKOON, G.L, McGILLICUDDY, J.E.: rization of the host-graft interface. Soco Neurosci. Abstr., 1984; Selective culture of mitotically active human Schwann cells 10: 1023. from adult sural nerves. Ann. Neurol. 1992; 31: 580-586. 85. YUMASHEV, G.S.: Operaciones de reconstrucción en fracturas con complicaciones de la región toraco-lumbar de la co68. SALTYKOW, S.: Versuche über Gehirnplantation, zugleich ein Beitrag zur Kenntriss der Vorgiinge an den zelligen Gehirnelumna vertebral. En: Fracturas y Hernias Discales de la Región lementen. Arch. Psychiatr. Nervenkr., 1905; 40: 329-388. Dorso-Lumbar. Editorial Fundación Mapfre Medicina, 1991; pp.: 351-361. 69. STENEVI, D., BJORKLUND, A, SVENDGAARD, N.A: Transplantation of central and peripheral monoamine neurons to the 86. ZAGER, E.L., BLACK, P. McL.: Neural transplantation. adult rat brain: techniques and conditions for survival. Brain Surg. Neurol., 1988; 29: 350-366. Res., 1976; 114: 1-20. 70. SUGAR, O., GERARD, R.W.: Spinal cord regeneration in Vaquero, J.: Estado actual de los intentos de regeneración the rato J. Neurophysiol., 1940; 3: 2-19. 71. TELLO, F.: La influencia del neurotropismo en la regenemedular utilizando transplantes neur.ales.. Neurocirugía ración de los centros nerviosos. Trab. Invest. Biol., 1911; 9: 1231993; 4: 10-18. 159. 18