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La bioimagen en el CMCiB abre nuevos caminos para la investigación en neurobiología

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Hasta el momento, gran parte de la investigación preclínica en ictus se ha llevado a cabo en modelos murinos. Pero las nuevas tecnologías de diagnóstico por la imagen a disposición de la investigación preclínica, como las que se utilizan y se desarrollan en el Centro de Medicina Comparativa y Bioimagen (CMCiB) del IGTP, consolidaran el modelo porcino para la investigación en ictus. El cerebro porcino es mucho más cercano al de los humanos en términos de estructura y también permite un seguimiento fiable de la evolución del daño cerebral después de un ictus, utilizando las mismas secuencias multimodales no invasivas que se utilizan actualmente en pacientes. Esta es una de las conclusiones principales de una revisión publicada en el International Journal of Molecular Sciences, por parte del grupo de investigación de Neurobiología Celular y Molecular que lidera la Dra. Teresa Gasull.

La revisión es un estudio extenso de las técnicas que se utilizan en modelos porcinos para el estudio del ictus; una enfermedad con más de 17 millones de casos registrados cada año, que causan 6 millones de muertes y dejan otros 6 millones con graves discapacidades. La publicación analiza los métodos para estudiar tanto el ictus isquémico, causado por el bloqueo de vasos sanguíneos, y el ictus hemorrágico, por causa de ruptura arterial, e identifica el cerdo como la mejor opción para estudiar ambos tipos en humanos.

Un modelo mejor para el estudio del cerebro humano

La estructura del cerebro porcino es mucho más parecida a la humana que la de los roedores. Por ejemplo, ambos tienen un 60% de materia blanca, la parte del cerebro con conexiones más sofisticadas y que queda más perjudicada en los episodios de ictus. En cambio, en los estudios en roedores no se ha podido explorar adecuadamente los daños en la materia blanca, que solo representa un 10% de su cerebro. Los tratamientos actuales se centran en la restauración del flujo sanguíneo, pero solo hay un 15% de los pacientes que se puedan beneficiar de estos tratamientos y es necesario centrar los estudios en el rastreo de los daños continuados en la sustancia después del episodio, para encontrar mejores tratamientos. La forma en qué los coágulos se acumulan y afectan la salud de los pacientes también es similar entre cerdos y humanos.

Todas estas características, el tamaño y estructura del cerebro, y el hecho que tengan comorbilidades como la obesidad o la ateroesclerosis, además de la proximidad genética, hace que sean un modelo mucho mejor que los roedores para el estudio de los efectos de esta patología. El grupo de investigación ya está trabajando en un modelo porcino de ictus.

El desarrollo del diagnóstico por la imagen en el CMCiB al servicio de la neurobiología

El CMCiB, centro del IGTP, se ha diseñado para optimizar las instalaciones para el uso de los mejores modelos animales, llevando a cabo proyectos de investigación biomédica siguiendo los principios de las 3R (reemplazar, reducir y refinar). Totalmente equipado para estudiar el ictus, con una gama de tecnologías, aptas para el modelo porcino y plenamente traslacionales, de tamaño similar al que se utiliza para el diagnóstico y tratamiento de pacientes. Las tecnologías de bioimagen disponibles, como la resonancia magnética o la radiología vascular intervencionista, permiten que los investigadores utilicen métodos no invasivos para visualizar y poder modelar tanto el sistema vascular como el sistema nervioso, ambos esenciales en los estudios del ictus. "El CMCiB será una herramienta potente para descifrar la neurobiología del ictus", apunta Gasull.

Artículo de referencia

Relevance of Porcine Stroke Models to Bridge the Gap from Pre-Clinical Findings to Clinical Implementation, Mèlia-Sorolla et al, Int. J. Mol. Sci. 2020, 21(18), 6568; https://doi.org/10.3390/ijms21186568