Reinervación motora preferencial

El sistema nervioso periférico tiene la capacidad de regenerar nervios cortados. Los axones motores reinervan preferentemente las vías motoras . La tendencia de los axones motores a reinervar las vías motoras en lugar de las vías cutáneas está influenciada por varios factores en el sistema SNP. Algunos factores incluyen las características de las células de Schwann , los factores neurotróficos y el tamaño de las ramificaciones nerviosas. Estos factores influyen en la preferencia de vía de la neurona motora. ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]} Los diferentes sistemas nerviosos se ilustran en la imagen que se muestra a la derecha. La reinervación motora preferencial es una tendencia que se observa específicamente en el sistema nervioso periférico, que se ilustra en las fotos de la parte inferior del sistema que se muestra.

Cuando se seccionan los axones periféricos, la parte distal del axón cortado degenera. Las únicas partes distales que quedan del nervio original son las células de Schwann que mielinizan los axones periféricos. Los componentes de la lámina basal que secretan las células de Schwann ayudan a guiar la regeneración del axón. Cuanto más precisamente pueda el muñón del axón crecer a lo largo de su trayectoria original, mejor será la recuperación de la función, especialmente en lo que respecta a experimentar el tacto fino y los movimientos. El crecimiento del muñón del axón hacia su objetivo original es la regeneración. ^{[ 5 ]} La reinervación, por otro lado, es la recuperación de la función mediante el restablecimiento de las conexiones sinápticas. Aunque el axón original degenera, las células de Schwann y los receptores de acetilcolina permanecen en su lugar, lo que permite que la unión restablezca las sinapsis originales una vez que el muñón del axón se regenera. ^{[ 6 ]} En la jerga médica , no se suele distinguir entre regeneración y reinervación. A pesar de la diferencia técnica, muchos profesionales utilizan ambos términos indistintamente. Esto se debe a que, sin regeneración, no habría nervio que inervar, pero sin reinervación, el nervio no funcionaría.

El conocimiento de la reinervación motora preferencial es necesario debido a su influencia en la regeneración nerviosa. Cuando un paciente pierde la función nerviosa, la PMR puede interferir (o ayudar) con los diferentes métodos de reparación que utilizan los médicos. La comprensión por parte de los médicos de los procesos naturales de reparación nerviosa permitirá una mejora general en la cirugía, ya que podrán integrar mejor sus esfuerzos de reparación con los naturales. La reinervación axonal se ve muy afectada por la vía que el nervio regenerado ha elegido para crecer. La capacidad de los nervios para funcionar correctamente después de una lesión depende en gran medida de una reinervación exitosa, razón por la cual los efectos de la PMR son tan relevantes. El éxito de la reinervación nerviosa después de diferentes intentos de injerto es un área de investigación actual. El injerto tiene como objetivo resolver el problema de la incorrecta orientación de los axones en regeneración, lo que resulta en una reinervación imperfecta. Se están investigando los efectos de la PMR para ver cómo pueden ayudar al injerto y, en última instancia, a la recuperación del paciente. ^{[ 7 ] [ 8 ]}

Un axón seccionado en el sistema nervioso periférico tiene dos partes: un muñón distal y uno proximal . El espacio entre ambos muñones se conoce como brecha, y es a través de ella que el nervio debe crecer para regenerarse y reinervarse completamente. El axón distal se degenera mediante los mecanismos propios del cuerpo, principalmente por el consumo de macrófagos y enzimas que lo degradan. La parte proximal del axón seccionado suele ser capaz de regenerarse. ^{[ 5 ] [ 9 ]} La regeneración y reinervación del nervio seccionado se ven afectadas por múltiples factores, incluyendo la distancia que debe recorrer el nervio para regenerarse, el tipo de entorno en el que crece y las diferentes células de Schwann y opciones de vías disponibles. La PMR indica que una neurona motora en regeneración elegirá una célula de Schwann de la vía motora sobre una célula de Schwann de la vía cutánea durante la regeneración. ^{[ 10 ] [ 11 ]}

Las células de Schwann son las células de mielinización que rodean los nervios. Cuando se cortan varios nervios, estos deben regenerarse y volver a entrar a través de una de las células de Schwann que forman el muñón distal del espacio. Estas células de Schwann favorecen la regeneración axonal mediante la producción de factores tróficos y la expresión en la superficie de múltiples moléculas de adhesión celular que influyen en el crecimiento axonal. ^{[ 4 ] [ 12 ]}

Los factores neurotróficos son proteínas y factores de soporte que ayudan al crecimiento y mantenimiento de los axones en todo el cuerpo. Diferentes células emiten diferentes proteínas, pero las específicas del sistema nervioso periférico juegan un papel importante en la regeneración de los nervios cortados en el sistema nervioso periférico. ^{[ 13 ] [ 14 ]} En relación con la reinervación, el soporte neurotrófico es clave para ayudar a apoyar la regeneración de los axones. Algunos debates han llevado a los investigadores a creer que los factores neurotróficos solo provocaron más brotes axonales en lugar de influir realmente en la regeneración. La capacidad de los factores neurotróficos para influir en los brotes de axones se ha visto con imágenes de microscopía electrónica y en múltiples estudios detallados extensamente en una revisión del papel de los factores neurotróficos en la regeneración. Además de la capacidad de los factores para influir en los brotes, las células de Schwann en particular muestran una regulación positiva significativa de varios factores tróficos después de someterse a una axotomía . ^{[ 12 ] [ 14 ]} Una diferencia importante en las vías motoras y sensoriales es la diferencia en qué factores tróficos son regulados positivamente por las células de Schwann de esas vías. Las células de Schwann motoras denervadas regulan positivamente BDNF y p75, mientras que las células de Schwann de la vía sensorial regulan positivamente una serie de otros factores tróficos variados. Se sospecha que esta diferencia en el soporte de factores tróficos es un factor importante que influye en la reinervación motora preferencial. ^{[ 12 ] [ 14 ]} Aunque es un factor importante, las diferencias moleculares inherentes no determinan por sí solas la vía de reinervación de las neuronas motoras, ^{[ 15 ]} como se demostró en un estudio realizado en un nervio femoral de ratón , donde se manipuló el tamaño de las vías, lo que condujo a una reinervación incorrecta de la vía del axón motor. ^{[ 16 ]}

El contacto con el órgano terminal también puede tener un efecto importante en la precisión de la reinervación del axón. Durante las dos primeras semanas posteriores a la lesión, este efecto es estadísticamente insignificante, ya que la reinervación de la placa terminal apenas comienza. Sin embargo, después de ese período, el contacto con el órgano terminal influye en la capacidad de reinervación del axón. Cuando el final de la vía es un área de contacto muscular, existe una diferencia significativa en el número de neuronas motoras que se reinervan. ^{[ 2 ] [ 15 ]}

Estos son factores tróficos que se analizan en detalle en las secciones anteriores. Estos factores pueden influir en la dirección del crecimiento de un axón, principalmente debido a los efectos quimiotácticos que las diferentes proteínas ejercen sobre la direccionalidad del axón en crecimiento. Los factores tróficos difieren entre las vías motoras y sensoriales, lo cual es un factor influyente importante en la reinervación motora preferencial. ^{[ 12 ] [ 14 ] [ 17 ]}

El tamaño de la rama terminal del nervio influye considerablemente en la vía de reinervación del axón. Cuando dos vías, una cutánea y otra motora, tienen un tamaño similar, los axones motores siguen patrones de reinervación preferenciales a lo largo de las vías motoras. Sin embargo, en el mismo experimento, el ensanchamiento de las vías sensoriales provocó que los axones motores reinervaran dichas vías, lo que indica que los factores tróficos por sí solos no causan la reinervación de las motoneuronas. Esto se demuestra porque las motoneuronas reinervan erróneamente a través de vías sensoriales, lo que evidencia que el tamaño de la rama terminal del nervio puede afectar los patrones de reinervación axonal. ^{[ 16 ]}

La capacidad de un axón para "elegir" la célula de Schwann precisa y, finalmente, el sitio de inervación, está interconectada con la reinervación motora preferencial. La especificidad de un axón motor para elegir preferentemente la vía motora es la esencia misma de la reinervación motora preferencial. Además, influye en si un nervio puede experimentar una reinervación completa y una recuperación funcional similar a la que tenía antes de la lesión. Por lo tanto, esta precisión influye en si un axón motor se reinerva preferentemente o no. Diferentes estudios están investigando cómo se puede manipular la especificidad de la vía axonal para determinar qué tipo de avances quirúrgicos se pueden lograr en la reparación neuronal. ^{[ 1 ] [ 15 ]}