Nueva función del dolor: descubren una señal nerviosa que activa la reparación del tejido óseo

El último número de la revista científica Science ha dado a conocer el trabajo de varios equipos de investigación que han colaborado para conocer mejor el funcionamiento de las neuronas sensoriales (o aferentes) en un modelo animal. Los investigadores han descubierto que esas células, que funcionan como «sistema de alarma» en el proceso de dolor que avisa de un daño en el organismo, también operan como «capataces de la reconstrucción», organizando la reparación del hueso.

Es la primera vez que se describe con detalle cómo una red de neuronas periféricas aferentes -las que envían señales de cualquier parte del cuerpo al sistema nervioso central, el cerebro y la médula espinal- envían señales a las células que producen tejido óseo tras una lesión, usando proteínas específicas para estimular su crecimiento.

Zhao Li, especialista del Laboratorio James de la Universidad Johns Hopkins, ha explicado que se ha elaborado un mapa sin precedentes de esta red de neuronas. En él se identifica cuáles son las células sensoriales que se unen al hueso, cómo cambian después de que se haya identificado una lesión y se apunta a las señales que producen y son necesarias para la formación y reparación de los huesos.

Para conseguirlo, los científicos emplearon un virus modificado en el laboratorio para que se concentrara en los nervios que están unidos a hueso. Con el virus, marcaban las neuronas de tipo DRG de la médula espinal, que son imprescindibles para transmitir señales de los nervios periféricos al sistema nervioso y para que se lleve a cabo la reparación. La técnica, que se conoce como seguimiento retrógrado, puede servir para trazar un cable eléctrico de un enchufe a una bombilla por las paredes y saber en qué punto hay una interrupción del circuito, añade otro de los autores, Aaron James, del mismo laboratorio y profesor de patología en esa universidad.

Según ha explicado, combinaron esa técnica con la secuenciación genética de células aisladas antes y después de que se produjeran fracturas, y vieron que, a partir de la información de todas las células a las que se había realizado seguimiento, podía construirse un mapa de la red neuronal y de las señales que son necesarias para la reparación.

Más tejido óseo tras una fractura

En un estudio anterior, el mismo equipo mostró que dos proteínas (TrkA y NGF) se unen para facilitar la unión de los tejidos nerviosos a los huesos y la producción de más tejido óseo cuando se producen fracturas.

«Cuando bloqueamos la respuesta de las neuronas con TrkA, vimos una reducción drástica no sólo de la conexión del tejido con los huesos, sino también en actividad posterior crucial para la recuperación de una fractura: la formación de vasos sanguíneos, la producción de células formadoras de hueso y la mineralización de nuevo tejido óseo», explican los autores.

El estudio profundiza en el proceso de curación del hueso. «Descubrimos que hay cambios dinámicos asociados con la respuesta de las neuronas sensoriales a las lesiones óseas, y que esos cambios reflejan cómo la reparación del hueso se produce en fases», dice Li.

Justo después de producirse la lesión, las células producen señales centradas en la percepción del dolor y la respuesta inflamatoria, pero a continuación entran en una fase diferente, pro-regenerativa. En ese estado producen y liberan proteínas que promueven la generación de nuevas neuronas, vasos sanguíneos, hueso y cartílago.