Las neuronas motoras en individuos sanos envían señales a los músculos esqueléticos. Sin embargo, la esclerosis lateral amiotrófica (ELA) es actualmente una enfermedad neurodegenerativa incurable en la que las neuronas motoras están gravemente dañadas y, por lo tanto, son incapaces de transmitir estas señales. Como resultado, los músculos no reciben las instrucciones y ya no pueden funcionar, desapareciendo gradualmente. Un equipo interdisciplinario dirigido por el físico Dr. Thomas Hermannsdorfer y el biólogo celular Dr. Aron Pal de Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR), así como el médico Prof. Richard Funk, demostraron en experimentos con células que los campos magnéticos pueden restaurar las neuronas motoras que funcionan mal. Esto podría servir como base para un enfoque terapéutico completamente nuevo en el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas, como se informa actualmente en célulasRevista internacional de biología celular y molecular, así como de biofísica (DOI: 10.3390/cell12111502).

La esclerosis lateral amiotrófica es una enfermedad incurable de la neurona motora que generalmente conduce a la muerte en dos a cinco años. Aún no se ha desarrollado un tratamiento exitoso.

Thomas Herrmannsdörfer, Jefe del Departamento del Laboratorio de Alto Campo Magnético (HLD) del HZDR, trabaja en estrecha colaboración con el profesor médico Richard Funk. Junto con colegas de las Universidades de Dresden y Rostock, formaron un equipo de investigación de los campos de la física, la medicina, la biología y la biotecnología para estudiar el efecto terapéutico de los campos magnéticos en las neuronas motoras que funcionan mal. Además de HLD, el Centro HZDR para la Investigación Radiofarmacéutica del Cáncer (ZRT) también participó en el proyecto.

prometedor en experimentos de laboratorio

Los biólogos celulares primero reprogramaron células de la piel de individuos sanos y de pacientes con ELA en neuronas motoras. Las neuronas motoras tienen proyecciones (axones) de hasta 1 metro de largo, que se utilizan para transmitir material y transmitir información. Los investigadores dirigidos por Arun Pal expusieron neuronas motoras programadas de esta manera a campos magnéticos de diferentes intensidades durante diferentes períodos de tiempo en placas de Petri. También se han cambiado parámetros adicionales del campo magnético, como la frecuencia, la orientación y la forma de onda. “En nuestra serie de numerosos experimentos, hemos podido demostrar que las neuronas motoras de los pacientes con ELA responden a los campos magnéticos”, dice Pal, resumiendo los resultados. “La transmisión axonal de las mitocondrias (las plantas de energía de la célula) y otros orgánulos que están dañados en las células de ELA se reactivan mediante la estimulación con campos magnéticos. Además, la regeneración axonal, la capacidad de volver a crecer y reconectarse, se puede restaurar”. Células vivas y métodos biológicos celulares para su estudio. Al mismo tiempo, el equipo también puede demostrar que este estímulo no dañó las células sanas.

Aunque los hallazgos marcaron un hito para Hermannsdorfer y su equipo, él lo pone en perspectiva: “Vemos estos hallazgos in vitro como un enfoque alentador en el camino hacia un nuevo tratamiento potencial para la ELA y otras enfermedades neurológicas. Sin embargo, también saber Se requieren estudios de seguimiento detallados para confirmar nuestros hallazgos”.

Pasando a los estudios in vivo

Los científicos luego planean estudios a largo plazo e in vivo para expandir el potencial terapéutico de las terapias de campo magnético. Estos estudios incluyen la verificación de parámetros técnicos óptimos para el campo magnético aplicado. Además, pretenden profundizar en la comprensión de la respuesta celular a diferentes estímulos magnéticos y así comprender mejor los mecanismos subyacentes. También estudiarán cómo los cambios celulares en otros trastornos neurodegenerativos como el Parkinson, la enfermedad de Huntington y el Alzheimer interactúan con la estimulación del campo magnético. A largo plazo, los científicos planean realizar estudios clínicos experimentales utilizando equipos especializados de simulación magnética.

El proyecto de investigación ahora se llama “ThaXonian” – terapia de ejes magnéticos. Los pioneros del proyecto son:

• Gestión de ideas, conceptos y proyectos: Richard Funk (Universidad de Dresde) y Thomas Hermannsdorfer (HZDR)
• Tecnología de células madre, reprogramación de células de la piel, creación de líneas de células neuronales: Andreas Herrmann (Universidad de Rostock)
• Desarrollo de ensayo citológico que incluye evaluación en video: Equipo de Andreas Hermann (Universidad de Rostock) y Arun Pal (HZDR)
• Tecnología de campos magnéticos y construcción de bobinas: Thomas Herrmannsdörfer con el equipo de HLD en HZDR
• Ensayos celulares de campo magnético: Arun Pal, Wonphorn Kandhavivorn y Thomas Herrmannsdörfer con el equipo de HLD en el HZDR, así como Jens Pietzsch con el equipo de ZRT en el HZDR.

el cargo:

W. Kandhavivorn, H. Glaß, T. Herrmannsdörfer, T. M. Böckers, M. Uhlarz, J. Gronemann, RHW Funk, J. Pietzsch, A. Pal and A. Through Magnetic Field Stimulation propone un enfoque terapéutico alternativo, Cells (2023) DOI: 10.3390/celda12111502

Más información:

Laboratorio de alto campo magnético d. Arun Pal I HZDR Dresde
Teléfono: +49 351 260 3549, 2631 Correo electrónico: [email protected]

Dr. Thomas Hermannsdorfer I HZDR Dresden High Magnetic Field Laboratory
Tel: +49 351 260 3320 Correo electrónico: [email protected]
https://www.hzdr.de/thaxonian

Medios de Comunicación “ThaXonian”
Kim Astrid Maestra | Departamento de Comunicaciones y Relaciones con los Medios de HZDR
Teléfono: +49 351 260 3406 | Correo electrónico: [email protected]

Como centro de investigación alemán independiente, Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) lleva a cabo investigaciones en los campos de la energía, la salud y la materia. Nos enfocamos en responder las siguientes preguntas:

• ¿Cómo se pueden utilizar la energía y los recursos de manera eficiente, segura y sostenible?

• ¿Cómo se pueden obtener imágenes, caracterizar y tratar con mayor eficacia las neoplasias malignas?

• ¿Cómo se comportan la materia y los materiales bajo la influencia de campos fuertes y en dimensiones más pequeñas?

Para ayudar a responder estas preguntas de investigación, HZDR opera amplias instalaciones, que también son utilizadas por investigadores visitantes: el Centro de haz de iones, el Laboratorio de campo magnético alto en Dresde y el Centro ELBE para fuentes de radiación de alta energía.

HZDR es miembro de la Sociedad Helmholtz y tiene seis ubicaciones (Dresden, Freiberg, Görlitz, Grenoble, Leipzig y Schenefeld cerca de Hamburgo) con aproximadamente 1500 empleados, de los cuales aproximadamente 670 son científicos, incluidos 220 Ph.D. candidatos.