Axotomía

Tras una lesión en un axón periférico, toda la neurona reacciona inmediatamente para regenerarlo. ^{[ 3 ]} Esta reacción requiere una mayor actividad metabólica y se inicia mediante la cromatolisis. La cromatolisis se caracteriza por la disolución de las estructuras productoras de proteínas en el cuerpo celular de una neurona ^{[ 4 ]} y es un término utilizado para caracterizar la apoptosis de las células neuronales. Durante la cromatolisis , el soma y el núcleo se redondean y aumentan de tamaño, los cuerpos de Nissl y Golgi se desintegran y el citocentro se vacía. En la mayoría de los casos, la respuesta a la axotomía en los axones periféricos termina en curación y regeneración celular, aunque ocasionalmente puede terminar en muerte celular. La regeneración se produce debido a la hiperplasia microglial y la hipertrofia astroglial, actividades que no se dan en la respuesta a la axotomía central.

A diferencia de la respuesta periférica, la respuesta a la axotomía en las neuronas centrales (neuronas del sistema nervioso central ) casi siempre conduce a la muerte celular. ^{[ 5 ]} El modo de muerte celular suele ser la apoptosis. ^{[ 6 ]} Las neuronas centrales, al ser seccionadas, generalmente no logran aumentar la expresión de factores tróficos, un tipo de proteína asociada a la regeneración. ^{[ 7 ]} Estos factores tróficos son responsables de la regulación de la vitalidad neuronal ^{[ 8 ]} y son un aspecto crítico de la neuroprotección . Los factores tróficos garantizan la supervivencia de la sinapsis neuronal, lo que significa que esencialmente mantienen la funcionalidad de la neurona. La falta de un aumento en la expresión de estas proteínas conducirá finalmente a la atrofia celular.

La esclerosis múltiple es una enfermedad que desmieliniza los nervios del sistema nervioso central, lo que conlleva un deterioro de la función corporal. ^{[ 12 ]} Las patologías subyacentes son en su mayoría desconocidas y no se comprenden. Muchos postulan que la desmielinización en las lesiones de la esclerosis múltiple conduce a la transección axonal y, en última instancia, a la degeneración axonal. Esta muerte axonal podría ser la causa de los efectos irreversibles de la esclerosis múltiple. Utilizando lo que se sabe sobre la respuesta a la axotomía, médicos e investigadores buscan implementar una rehabilitación neuroprotectora en pacientes en las primeras etapas de la esclerosis múltiple para prevenir que la enfermedad progrese y cause una discapacidad irreversible. Estas rehabilitaciones incluirían la utilización de factores tróficos para ayudar a la supervivencia neuronal y al mantenimiento de la función sináptica.

Una lesión cerebral traumática se define como una lesión contusa no penetrante o proyectil en la cabeza. ^{[ 13 ]} Se ha demostrado que la extensión del daño sufrido después de un traumatismo craneoencefálico se correlaciona más directamente con la cantidad de deformación sufrida por el cerebro que con la cantidad de estrés por área aplicada a la cabeza. Hay dos modos de axotomía que pueden ocurrir como resultado de una LCT. La axotomía primaria ocurre inmediatamente y se caracteriza por una transección mecánica completa de los axones. Más frecuentemente, ocurre la axotomía secundaria, que evoluciona con el tiempo y finalmente conduce a la desconexión. Si bien este tipo de lesión suele ser irreversible, los axones ocasionalmente se recuperan. Los investigadores están trabajando actualmente para aprovechar este potencial de recuperación para desarrollar terapias para pacientes con lesiones cerebrales traumáticas. Estas terapias se basan en la comprensión científica de la respuesta a la axotomía. Dos mecanismos que ayudan en el proceso de reinervación son la inflamación aguda y la activación de moléculas en la matriz extracelular que rodea la sinapsis. La inflamación aguda inmediata conduce a la eliminación de los axones seccionados mediante la activación de la glía local. La respuesta inflamatoria también recluta factores de crecimiento que ayudan a repoblar los sitios postsinápticos. Los efectos negativos de esta inflamación pueden ser difíciles de detectar inmediatamente después de la lesión. La inflamación de la cabeza suele tener un inicio lento tras la lesión y puede provocar un aumento fatal de la presión intracraneal. Una citocina recientemente descubierta y comprendida se está utilizando actualmente para tratar la axotomía antes de que se produzca el aumento de presión. Esta citocina, llamada osteopontina , puede ayudar en la regeneración axonal al exponer sus sitios de unión al receptor de integrina. La secreción de osteopontina puede regular la sinaptogénesis y dirigirse a la neuroglia necesaria para la reparación de los axones. Un estudio realizado por Julie L. Chan demuestra la funcionalidad de la osteopontina en el inicio de la respuesta inmunitaria necesaria para la reparación y reorganización sináptica después de una lesión (axotomía). ^{[ 14 ]} Si bien el estudio demostró eficazmente la funcionalidad de la osteopontina para disminuir la intensa respuesta inflamatoria posterior a una lesión cerebral traumática, no aportó evidencia de los efectos a largo plazo de su implantación como opción de tratamiento. Alterar la respuesta inflamatoria puede, involuntariamente, detener los aspectos beneficiosos de la inflamación y tener efectos devastadores en la capacidad del cerebro para autocurarse.