Neuronas humanas cultivadas en laboratorio reconstruyen circuitos dañados de la médula espinal y acercan una futura terapia regenerativa
Reparar una médula espinal lesionada ha sido durante décadas uno de los grandes sueños de la medicina regenerativa. Un estudio demuestra ahora que neuronas humanas cultivadas en laboratorio pueden reconstruir circuitos nerviosos dañados y recuperar parcialmente una función tan vital como la respiración.
Por Enrique Coperías, periodista científico
Ilustración conceptual: una neurona construida con bloques LEGO encaja en una médula espinal también formada por piezas, simbolizando cómo las neuronas humanas derivadas de células madre pueden reconstruir circuitos nerviosos dañados tras una lesión medular. La imagen representa de forma metafórica los resultados del estudio y no una escena real del experimento. Crédito: IA- DALL-E / RexMolón Producciones
Cada año, miles de personas sufren una lesión de la médula espinal que cambia sus vidas para siempre. El motivo es que, a diferencia de otros tejidos del organismo, las neuronas perdidas no vuelven a crecer y los circuitos que conectan el cerebro con el resto del cuerpo quedan interrumpidos de forma permanente.
Las consecuencias suelen ser devastadoras: pérdida de movilidad, alteraciones de la sensibilidad y, en los casos más graves, dificultades para respirar de manera autónoma. Ahora, un equipo de los Institutos Gladstone, en Estados Unidos, ha dado un paso que podría cambiar esa perspectiva al demostrar que unas neuronas humanas obtenidas a partir de células madre pueden integrarse en la médula espinal lesionada de ratas, reconstruir parte de los circuitos nerviosos dañados y mejorar una función tan esencial como la respiración.
Los resultados, publicados en la revista Science Translational Medicine, representan una de las pruebas más sólidas hasta la fecha de que es posible fabricar en el laboratorio un tipo muy concreto de neurona, trasplantarla al sistema nervioso lesionado y conseguir que establezca conexiones funcionales con las células del receptor. Aunque la investigación se encuentra todavía en una fase preclínica y está lejos de su aplicación en pacientes, ofrece una estrategia prometedora para desarrollar futuras terapias regenerativas frente a lesiones medulares.
Por qué una lesión de la médula espinal sigue siendo tan difícil de tratar
Las lesiones de la médula espinal afectan a entre 15 y 20 millones de personas en todo el mundo. Cuando el daño se produce en la región cervical, a la altura del cuello, las consecuencias son especialmente graves, porque se interrumpen los circuitos que controlan el diafragma, el principal músculo encargado de la respiración. A pesar de los avances en cirugía de urgencia y rehabilitación, todavía no existe ningún tratamiento aprobado capaz de reconstruir las neuronas y las conexiones nerviosas destruidas por el traumatismo.
🗣️ «Las lesiones de la médula espinal se han considerado durante mucho tiempo muy difíciles de reparar, ya que el organismo no reconstruye de forma natural las conexiones neuronales que se pierden —explica Lana Zholudeva, investigadora de los Gladstone y primera autora del estudio. Y añade en un comunicado de prensa de estos institutos—: Nuestro trabajo demuestra que un tipo específico de interneurona espinal humana puede generarse a partir de células madre y trasplantarse a una médula espinal lesionada, donde no solo sobrevive, sino que forma nuevas vías capaces de reparar las redes nerviosas dañadas».
Cultivo de neuronas espinales humanas derivadas de células madre preparado para su estudio en el laboratorio. Cortesía: Gladstone Institutes
Cómo fabricaron las neuronas humanas en el laboratorio
El secreto del estudio reside en un tipo muy particular de neuronas conocido como interneuronas V2a. A diferencia de las neuronas que transmiten directamente órdenes motoras o información sensorial, estas células actúan como auténticos puentes de comunicación dentro de la médula espinal, y enlazan distintas neuronas para que un circuito funcione correctamente.
Diversos trabajos previos ya habían sugerido que las interneuronas V2a desempeñan un papel importante en la recuperación tras una lesión medular y participan tanto en el control de la respiración como en los movimientos de las extremidades.
Para comprobar si podían utilizarse como herramienta terapéutica, los investigadores tuvieron primero que aprender a fabricarlas en el laboratorio. El desarrollo de ese procedimiento ha requerido casi una década de investigación, durante la cual diferentes equipos fueron perfeccionando técnicas para transformar células madre en neuronas espinales cada vez más especializadas.
En un principio, los experimentos se realizaron con células madre embrionarias de ratón, pero posteriormente evolucionaron hacia células madre pluripotentes inducidas humanas, mucho más relevantes desde el punto de vista clínico.
Qué son las iPS usadas en el experimento
Recordemos que las células madre pluripotentes inducidas humanas (iPS) son células adultas —por ejemplo, de la piel o de la sangre— que han sido reprogramadas en el laboratorio para recuperar la capacidad de transformarse en casi cualquier tipo de célula del organismo, como neuronas, células cardíacas o musculares.
El equipo de Gladstone refinó finalmente el protocolo hasta obtener interneuronas V2a humanas aptas para ser trasplantadas. El proceso, sin embargo, estuvo lejos de ser sencillo.
«Tardamos aproximadamente un año y medio de ensayo y error en encontrar la receta adecuada para producir este tipo concreto de neurona a partir de células madre, pero realmente mereció la pena», afirma Deepak Srivastava, presidente de los Institutos Gladstone y autor principal del trabajo.
Los investigadores también resolvieron otro aspecto esencial para una futura aplicación clínica: consiguieron congelar las células en viales y descongelarlas posteriormente sin que perdieran sus propiedades. Esta capacidad de almacenamiento facilitaría en el futuro la producción estandarizada de terapias celulares listas para utilizarse en ensayos clínicos.
La investigadora Lana Zholudeva (izquierda) y miembros de su equipo en los Institutos Gladstone. Los científicos desarrollaron interneuronas humanas derivadas de células madre optimizadas para reparar los circuitos nerviosos dañados de la médula espinal tras una lesión traumática. Cortesía: Gladstone Institutes
Las neuronas trasplantadas reconstruyen los circuitos respiratorios
Una vez obtenidas las neuronas, los científicos las trasplantaron a ratas adultas una semana después de provocarles una lesión traumática en la región cervical de la médula espinal.
Eligieron precisamente este tipo de lesión porque es una de las más frecuentes en los seres humanos y porque altera directamente los circuitos responsables del control respiratorio.
🗣️ «La respiración está extraordinariamente conservada desde el punto de vista evolutivo entre muchas especies, conocemos muy bien su anatomía y funcionamiento y, además, es una función de enorme relevancia para las personas con lesiones medulares cervicales —explica Zholudeva. Y añade—: Era el circuito ideal para evaluar el potencial terapéutico de nuestro enfoque».
Una mejora especialmente importante en situaciones críticas
Dos meses después del trasplante, los resultados fueron especialmente llamativos. Las neuronas humanas no solo habían sobrevivido al entorno hostil creado por la lesión, sino que habían establecido conexiones sinápticas con las células nerviosas de la médula espinal de las ratas. Los investigadores comprobaron que, al estimular la zona trasplantada, aumentaba la actividad del diafragma. También observaron el fenómeno inverso: cuando activaban las neuronas del tronco encefálico de los propios animales, las células humanas implantadas respondían integrándose en el circuito respiratorio.
En condiciones normales, las diferencias respiratorias entre los animales tratados y los no tratados eran relativamente discretas. Sin embargo, la situación cambiaba por completo cuando los investigadores sometían a las ratas a condiciones de bajo oxígeno o concentraciones elevadas de dióxido de carbono, un desafío fisiológico que obliga al diafragma a trabajar con mucha mayor intensidad.
En esas circunstancias, la mayoría de las ratas lesionadas que no habían recibido tratamiento mostraban signos de insuficiencia respiratoria. En cambio, tres de cada cuatro animales trasplantados con interneuronas V2a superaban la prueba sin dificultad.
«Esa puede ser la diferencia entre una persona con una lesión medular que contrae un simple resfriado y necesita volver a depender de un respirador, y otra que conserva suficiente capacidad funcional para superar ese episodio —señala Zholudeva—. Las células trasplantadas parecen proporcionar precisamente esa reserva funcional adicional».
La investigadora Zholudeva trabaja en el laboratorio donde su equipo desarrolla neuronas humanas derivadas de células madre con el objetivo de reconstruir los circuitos dañados de la médula espinal. Cortesía: Gladstone Institutes
El siguiente objetivo: recuperar el movimiento de brazos y manos
El trabajo también ofrece algunas pistas sobre por qué algunos trasplantes funcionaron mejor que otros. El equipo identificó un subgrupo concreto de interneuronas V2a que parecía establecer conexiones mucho más eficaces con los circuitos respiratorios del animal receptor y que probablemente desempeña un papel decisivo en la recuperación funcional. Comprender qué características poseen estas células permitirá diseñar en el futuro terapias más precisas y eficaces.
Aun así, los propios autores insisten en que todavía quedan numerosos obstáculos antes de pensar en un tratamiento para personas. Será necesario comprobar la eficacia del procedimiento en animales de mayor tamaño y demostrar que las neuronas pueden reparar lesiones antiguas, producidas meses o incluso años antes del trasplante, ya que la mayoría de los pacientes no recibe un tratamiento experimental durante los primeros días tras el accidente.
Además, el objetivo final va mucho más allá de restaurar la respiración. Los investigadores ya trabajan para aplicar esta misma estrategia a otros circuitos de la médula espinal responsables del movimiento de los brazos y las manos, una de las prioridades que con mayor frecuencia expresan las personas con lesiones cervicales.
🗣️ «Hemos demostrado una prueba de principio: es posible fabricar un tipo celular perfectamente definido, trasplantarlo y conseguir que repare un circuito nervioso específico —dice Zholudeva. Y concluye—: Ahora tenemos que lograr que funcione de forma más consistente, en un mayor número de circuitos y, finalmente, en pacientes humanos».
Aunque ese horizonte todavía requerirá años de investigación, el estudio representa uno de los avances más sólidos en la búsqueda de terapias regenerativas capaces de reconstruir la médula espinal lesionada. Por primera vez, unas neuronas humanas diseñadas específicamente para esa misión no solo han sobrevivido tras el trasplante, sino que han encontrado su lugar dentro de un circuito nervioso dañado y han contribuido a devolverle parte de su función.▪️(5-agosto-2026)
LO MÁS IMPORTANTE DEL ESTUDIO, EN 30 SEGUNDOS
- Neuronas humanas derivadas de células madre sobrevivieron tras ser trasplantadas a la médula espinal lesionada de ratas.
- Las células se integraron en los circuitos neuronales del animal y establecieron nuevas conexiones funcionales.
- Los animales tratados mostraron una mejor función respiratoria cuando fueron sometidos a situaciones de estrés fisiológico.
- La investigación se ha publicado en Science Translational Medicine.
- Aunque todavía está lejos de aplicarse en personas, el trabajo constituye una importante prueba de concepto para futuras terapias regenerativas contra las lesiones medulares.
MEDICINA REGENERATIVA
REGUNTAS & RESPUESYTAS: Lesiones Medulares e Interneuronas V2a
🧠 ¿Qué han conseguido exactamente los investigadores?
Han desarrollado neuronas humanas derivadas de células madre que, tras ser trasplantadas en ratas con una lesión de la médula espinal, sobreviven, se integran en los circuitos nerviosos y mejoran la función respiratoria.
🧠 ¿Qué tipo de neuronas utilizaron?
Utilizaron interneuronas V2a, un tipo de neurona de relevo implicada en el control del movimiento y de la respiración.
🧠 ¿Se puede aplicar ya este tratamiento en personas?
No. El estudio se encuentra en una fase preclínica. Antes será necesario demostrar su seguridad y eficacia en animales de mayor tamaño y posteriormente realizar ensayos clínicos.
🧠 ¿Por qué la respiración fue el primer objetivo?
Porque los circuitos respiratorios están muy bien conocidos desde el punto de vista anatómico y funcional, y las lesiones cervicales de la médula espinal suelen comprometer el funcionamiento del diafragma.
🧠 ¿Cuál es el siguiente paso de la investigación?
Optimizar las células trasplantadas, comprobar que funcionan en lesiones antiguas y ampliar la estrategia para recuperar funciones como el movimiento de los brazos y las manos.
Información facilitada por los Gladstone Institutes
Fuente: Lyandysha V. Zholudeva et al. Human spinal interneurons repair the injured rat spinal cord through synaptic integration. Science Translational Medicine (2026). DOI: 10.1126/scitranslmed.aea7461
