Uso de quimera IL6R/IL6 en la regeneración de células nerviosas.

Método para la preparación de células nerviosas y células gliales diferenciadas para trasplante en pacientes para tratar lesiones del SNC,

cuyo método comprende la etapa de estimular células progenitoras neurales con una composición que comprende una quimera IL6R/IL6, ex vivo, en donde las células progenitoras neurales no son de origen embrionario humano.

Uso de quimera IL6R/IL6 en la regeneración de células nerviosas Campo de la invención

La presente invención se refiere a métodos para la preparación de células nerviosas y células gliales diferenciadas para trasplante en pacientes para tratar lesiones del SNC.

Antecedentes de la invención

El sistema nervioso consiste en dos partes principales: el sistema nervioso central (SNC) y el sistema nervioso periférico (SNP). El SNC incluye el cerebro y la médula espinal, y el SNP consiste en todo el tejido nervioso que está fuera del SNC. El cerebro consiste en el tejido nervioso que está dentro del cráneo. El SNP está organizado en nervios, haces de tejidos nerviosos que emanan desde el SNC y se extienden a lo largo del cuerpo, donde proporcionan caminos para que viajen las señales a las partes del SNC (Encyclopaedia of human biology, vol. 5 Ed Dulbecco).

El sistema nervioso autónomo es aquella parte del SNP que regula las actividades involuntarias inconscientes, tales como el control del latido cardiaco, movimientos del aparato digestivo o actividades glandulares. Consiste principalmente en neuronas eferentes viscerales que llevan impulsos motores al músculo cardíaco, ciertas glándulas, y músculos lisos en vasos sanguíneos y órganos de las cavidades torácica y abdominal.

El sistema nervioso autónomo tiene dos subdivisiones, anatómica y funcional, diferenciadas: simpática y parasimpática. Las neuronas simpáticas emergen desde las regiones torácica y lumbar de la médula espinal e inervan músculos lisos de las arterias. Al igual que las arterias, las fibras simpáticas penetran en todas las partes del cuerpo. El efecto general del sistema nervioso simpático es preparar el cuerpo para la acción en situaciones estresantes.

La otra división, el sistema parasimpático, o cráneo-sacral, funciona como principal suministro nervioso a ciertas estructuras en la cabeza. El sistema parasimpático estimula actividades de los órganos y glándulas digestivos y disminuye el ritmo cardíaco y respiratorio. Tiende a calmar el cuerpo después de una experiencia que ha producido estrés, y promueve actividades que mantienen el sistema de soporte de vida.

El término "regeneración" generalmente representa la capacidad de un organismo para reemplazar el tejido perdido. Por ejemplo después de una extirpación quirúrgica de un lóbulo hepático, se produce un nuevo tejido hepático que funciona. Por el contrario, el sistema nervioso usualmente no forma nuevas células nerviosas (neuronas) después de una lesión y, por lo tanto, no reemplaza el tejido perdido. La recuperación de la función perdida del sistema nervioso, cuando esto ocurre, está mediada por el proceso regenerativo limitado. Después de seccionar un haz de fibras nerviosas, los axones pueden volver a crecer desde cuerpos celulares neuronales supervivientes, finalmente se volverán a formar conexiones apropiadas con otras neuronas. Generalmente se encuentra una regeneración exitosa si el haz nervioso cortado es en el SNP. Este es un claro contraste con el curso de los acontecimientos después de lesiones dentro del SNC. En daños en el cerebro o médula espinal de vertebrados de sangre caliente, la recuperación de la función está extremadamente limitada.

El factor de crecimiento nervioso (FCN) es una proteína neurotrófica, es decir, una proteína especial que controla el mantenimiento, tamaño, extensión de procesos y síntesis de transmisores en neuronas seleccionadas del SNP y SNC. Desde el descubrimiento del FCN, hace unos 4 años, se proporcionó la primera prueba de que las células nerviosas dependen de factores extrínsecos específicos para su supervivencia y función. Déficits de FCN endógeno u otros factores neurotróficos pueden subyacer o agravar determinados trastornos neurodegenerativos humanos, así como de la incapacidad aparente de regenerar las neuronas adultas lesionadas del SNC. Nuevas técnicas hicieron posible el descubrimiento de otros factores tróficos relacionados con el FCN, estos factores denominados neurotrofinas (NTFs) incluyen el factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF), neurotrofinas-3 (NT-3), neurotrofina 4/5 (NT-4/5) y neurotrofina-6 (NT-6). También se descubrieron otros factores neurotróficos no relacionados con NTFs: tales como factores de crecimiento de tipo insulina 1 y 2 (IGF-1, IGF-2), factores de crecimiento de fibroblastos (FGFs) y otra familia de factores neurotróficos, que incluye el factor neurotrófico ciliar (CNTF) factor de inhibidor de la leucemia (LIF), interleucina-6 (IL-6), oncostatina M y Cardiotrofina-1 (CT-1), (revisada en Elsvier's Encyclopedya of neuroscience eds Adelman et al. 1999).

LIF, CNTF, CT-1, OSM, IL-6 e IL-11 son citoquinas que usan gp 13 en sus respectivos complejos del receptor como componente de la transducción de la señal (Taga et al. 1989, Kishimoto et al. 1994, Sthal et al. 1994 y Taga et al. 1997). LIF, CNTF, CT-1 y OSM soportan la supervivencia de varios tipos de neuronas in vitro (Emsberger et al. 1989, Martinou et al. 1992, Taga 1996 y Horton et al. 1998). Inducen las propiedades colinérgicas de neuronas autónomas cultivadas (Yamamori et al. 1989, Patterson 1994). La CNTF introduce la diferenciación de las neuronas autónomas (Ernsberger et al. 1989).

Se ha sugerido que la IL-6 actúa como un factor de supervivencia nervioso. Hama et al. (1989) informaron de que la IL-6 puede actuar como un agente neurotrófico, independiente de la acción del FCN, apoyando la supervivencia

neuronal de neuronas colinérgicas cultivadas de septo de rata postnatal. Se demostró, que la IL-6 al contrario que el FCN, no afecta a la diferenciación de neuronas colinérgicas cultivadas de septo de rata embrionaria. Horton et al. (1998) mostraron pruebas de que la diferenciación de neuronas sensoriales a partir de células progenitoras de origen de la cresta neural son promovidas por la LIF y que sólo en una etapa posterior del desarrollo, la IL-6 promueve la supervivencia de neuronas cultivadas. Kushima et al. (1992) informaron que la IL-6 apoyaba la supervivencia de neuronas colinérgicas septales obtenidas a partir de ratas de 1 días de vida. La IL-6, sin embargo, a diferencia de FCN, no indujo la diferenciación de neuronas colinérgicas septales de rata embrionaria.

Una revisión de los efectos de la IL-6 en células sobre el sistema nervioso central y periférico indica que la citoquina puede tener efectos protectores sobre células neuronales así como participar en procesos inflamatorios neurodegenerativos (Gadient y Otten, 1996, Mendel et al., 1998). En células gliales, CNTF y LIF son mucho más activas que IL-6 para estimular la diferenciación de astrocitos y no hay efecto sobre las células que producen la proteína de mielina (Kahn y De Vellis, 1994). Se descubrió que la IL-6 prevenía la muerte de células inducida por glutamato en neuronas hipocampales (Yamada et al. 1994) así como estriadas (Toulmond et al. 1992). Todavía se desconoce el mecanismo de neuroprotección de la IL-6 en contra de la toxicidad provocada por la N-metil-D- aspartato (NMDA), el agonista selectivo para el subtipo NMDA de receptores de glutamato. De hecho se descubrió que la IL-6 mejoraba el aumento de calcio intracelular mediado por NMDA. En ratones transgénicos que expresan altos niveles tanto de IL-6 como de la IL-6R soluble (slL6-R), se observó una aceleración de la regeneración nerviosa después de la lesión del nervio hipogloso como se demuestra por el marcado retrógrado de los núcleos hipoglosos del cerebro (Hirota et al. 1996). En este trabajo, la adición de IL-6 y de slL-6R a cultivos de células de los ganglios de la raíz dorsal (GRD) demostró un incremento de la extensión de la neurita en neuronas, pero no se informó de un efecto en células mielinizantes o en la generación nerviosa a partir de células madre.

Marz et al. (1998) demostraron que en la línea celular PC-12 (Greene et al. 1976), que es una línea derivada de tumor de un feocromocitoma trasplantare de rata (tumor vascular de tejido cromafínico de la médula adrenal o paragangllo simpático), sólo la combinación de IL-6R e IL-6 pero no IL-6 en solitario, induce la diferenciación de neurona específica. Este resultado no está en línea con el hecho de que estas células expresen el receptor IL-6.

Como se menciona anteriormente, CNTF y LIF son citoquinas que actúan a través de un sistema receptor común que comprende el receptor LIF (LIFR) y la cadena de gp13, siendo también esta última, parte del complejo receptor de la lnterleuclna-6 (IL-6) (Ip et al., 1992). Por lo tanto, el CNTF y LIF son parte de la familia IL-6 de citoquinas. En el caso de CNTF y LIF, la transducclón de señal opera a través de la dimerización de LIFR con gp13, mientras que en el caso de IL-6 la señal... [Seguir leyendo]

1. Método para la preparación de células nerviosas y células gliales diferenciadas para trasplante en pacientes para tratar lesiones del SNC, cuyo método comprende la etapa de estimular células progenitoras neurales con una composición que comprende una quimera IL6R/IL6, ex vivo, en donde las células progenitoras neurales no son de

origen embrionario humano.

2. El método de la reivindicación 1, en donde las células progenitoras neurales son de origen embrionario no humano.

3. El método de la reivindicación 1 en donde las células progenitoras neurales son de origen adulto.