UMU: Medicamento contra el cáncer revela cómo las neuronas pueden reparar sus conexiones

Un equipo internacional de investigadores, incluido el profesor Antonio Martínez Sánchezdel Departamento de Ingeniería de la Información y las Comunicaciones de la Universidad de Murcia, ha conseguido visualizar con un nivel de detalle sin precedentes Cómo una neurona del sistema nervioso central puede reparar sus conexiones después de sufrir una lesión.. El descubrimiento, publicado en la revista Naturalezarevela el mecanismo molecular por el cual un compuesto inicialmente diseñado como agente anticancerígeno, la epotilona B, activa la regeneración neuronal. El estudio fue liderado por el Instituto Nacional del Corazón, los Pulmones y la Sangre (parte de la Agencia Federal para la Salud y la Investigación Biomédica de Estados Unidos, NIH) y contó con la destacada participación de la Universidad de Murcia, cuya contribución fue fundamental en el análisis computacional avanzado de las imágenes.

Los científicos observaron por primera vez Así reconstruye una neurona un axón dañadouna estructura alargada que actúa como un cable interno a través del cual la célula nerviosa transmite sus señales. Como un cable eléctrico cortado que necesita ser empalmado para recircular 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 (crio-EM) y criotomografía electrónica (crio-ET), capaz de capturar imágenes de células congeladas en su estado natural. A partir de estas imágenes, reconstruyeron modelos tridimensionales casi a escala atómica.

La participación de la Universidad de Murcia ha sido fundamental en el análisis y modelado informático de estas estructuras. Usando algoritmos capaces de procesar cientos de miles de partículas individualesEl equipo identificó cómo la epotilona B se une a los microtúbulos (filamentos internos que forman el esqueleto de la neurona) y promueve su crecimiento, actuando como un andamio que empuja la membrana dañada hasta que se cierra la herida.

Las imágenes también revelaron cómo la neurona transporta componentes esenciales al área lesionada, ayudando a reconstruir la parte dañada y restaurar 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 de los avances 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 diferentes equipos -entre ellos el de la Universidad de Murcia- permitió visualizar procesos hasta ahora invisibles.

Este descubrimiento abre nuevas vías para estudiar terapias para lesiones cerebrales y de médula espinal y enfermedades neurodegenerativas.