Efectes de l'FK506, un lligand d'immuofilines, sobre la regeneració nerviosa

Abstract

L'objectiu d'aquesta tesi era testar els efectes de l'FK506 (o tacrolimus), un fàrmac immunosupressor selectiu que es lliga a les immunofilines, proteïnes citoplasmàtiques molt ubiqües. Els lligands d'immunofilines, la família de fàrmacs a la qual pertany l'FK506 (així com la Ciclosporina A i la Rapamicina), han demostrat tenir efectes neurotròfics i neuroprotectors molt prometedors a nivell experimental.<br/>Ens hem centrat en els probables efectes neurotròfics de l'FK506 en la regeneració del nervi perifèric després de lesions. S'han utilitzat dos models de lesió:<br/>1. Lesió lleu, amb bona recuperació funcional per se, sense necessitat de reparació quirúrgica: aixafament del nervi ciàtic (crush)<br/>2. Lesió severa, sense recuperació funcional si no es repara quirúrgicament: resecció àmplia del nervi ciàtic i posterior reparació (mitjançant un empelt d'origen autòleg o al.logènic, o mitjançant tubulització -tub de silicona, tub de col.lagen o tub de col.lagen amb cèl.lules de Schwann al.logèniques al seu interior)<br/>Els resultats obtinguts en els diferents estudis mostren que l'administració d'FK506 accelera la taxa de regeneració axonal després de lesions del nervi perifèric i millora el grau de reinnervació assolit. L'estudi de dosi-resposta demostra dos pics de màxim efecte de l'FK506 sobre la velocitat de regeneració, a 0.2 i 5 mg/kg, si bé la dosi de 5 mg permet assolir uns millors nivells de recuperació funcional en seguiments llargs que la dosi de 0.2 mg/kg. No obstant, les dues dosis incrementen la reinnervació dels òrgans diana i la regeneració axonal en proporcions similars. En lesions severes per resecció d'un segment del nervi, on la reparació quirúrgica és determinant per l'èxit de la regeneració, els efectes de l'administració de l'FK506 depenen del tipus de mètode reparatiu utilitzat. Així, en les reseccions reparades mitjançant un autoempelt, on la regeneració és bona per se, l'FK506 només accelera lleugerament el dia d'inici i el grau màxim de recuperació assolit després de 4 mesos. Quan s'utilitza un empelt al.logènic, l'administració contínua d'una dosi immunosupressora d'FK506 permet evitar el rebuig i igualar l'eficàcia d'aquests empelts amb els d'origen autòleg. Per altra banda, en les reseccions severes reparades mitjançant tubs de silicona, on la regeneració és molt limitada, l'administració d'FK506 no permet incrementar el pobre percentatge d'èxit en la reinnervació. Per contra, quan s'utilitza un tub de col.lagen, un model intermig, els efectes de l'administració de l'FK506 són molt més marcats i incrementen tant el percentatge d'èxit en la regeneració com la velocitat i la recuperació funcional final. En la reparació per guies de col.lagen amb cèl.lules de Schwann al seu interior, un model de pròtesi cel·lular que intenta remedar l'ambient que subministra un empelt nerviós, l'administració d'FK506 garanteix l'èxit de la reinnervació en tots els casos, si bé el grau de recuperació final assolit als 4 mesos és inferior a l'obtingut amb la interposició d'autoempelts.

The aim of this study is the evaluation of the effects of FK506 (tacrolimus), an immunosuppressant drug that binds to the immunophilins, a family of cytoplasmic proteins very spread in the organism. The main members of the immunophilin ligands family ara FK506, Ciclosporina A and rapamicin, and they have shown neurotrophic and neuroprotective effects besides its immunosuppressive action.<br/>In this thesis, we wanted to evaluate the neurotrophic effects of FK506 on peripheral nerve rengeration after nerve injury. We used two different models of inury in mice:<br/>1. Severe Light lesion, with good recovery without surgical repair: sciatic nerve crush.<br/>2. Severe lesion, that requires therapeutical repair to guarantee regeneration: resection of the sicaitic nerve and repair with the interposition of a graft (autologous or allogeneic), simple tubulization (silicone guide, collagen guide) or neural protheses, (collagen guides with Schwann cells inside)<br/>The results of our studies shown that administration of FK506 accelerates the regeneration rate after peripheral nerve lesions and improves the degree of recovery reached. The study shown that the dose-response effect of FK506 has a bimodal peak, with maximums at the dose of 0.2 and 5 mg/kg/day. However, the dose of 5 mg/Kg/day allows to reach better levels of functional recovery than the lower dose (0.2 mg/kg). Nevertheless, the two doses improve nerve regeneration and target organ reinnervation in similar degree. In more severe lesions (resection with a 6 mm gap of the sciatic nerve), the effects of FK506 depend on the kind of surgical repair used. In this way, FK506 slightly shortens the onset day of reinnervation and the maximum degree of regeneration after 4 months of follow-up in resections repaired with autografts, where regeneration is usually good. When resections were repaired with allografts, continuous administration of FK506 at an immunosuppressive dose get that this grafs we as effective as autografts are. However, supression of the treatment leads to an immune rejection and an important lost of the functional recovered, that improves poorly along time. On the other hand, treatment of FK506 after severe resections repaired with silicone tubes, where regeneration is limited, does not allow to increase the poor percentage of succesful in reinnervation. Against, when collagen guides are used, administration of FK506 increases the number of animals with distal reinnervation, speeds regeneration velocity and increases the level of recovery. If collagen guides were seeded with allogeneic Schwann cells, a neural protheses model that try to mimic the environment of the grafts, treatment with FK506 guarantees the succesful of reinnervation (100%) and the level of recovery. However, the results are poorer than that reached after graft repair.