Logran regenerar la médula en ratas usando espumas de grafeno
El Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM-CSIC) y el Hospital Nacional de Parapléjicos de Toledo han demostrado que la combinación de espumas de grafeno implantadas en la médula dañada y entrenamiento motor mejora significativamente la recuperación de ratas con lesión medular cervical.
El estudio, publicado en la revista Biomaterials y liderado por la investigadora del ICMM-CSIC Conchi Serrano, abre una nueva vía terapéutica bautizada como "rehabilitación regenerativa" que integra el ejercicio físico —única herramienta actual con resultados clínicos en paraplégicos y tetrapléjicos— con las posibilidades de la ingeniería de materiales avanzados.
Investigadores del Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM-CSIC) y del Hospital Nacional de Parapléjicos de Toledo, centro gestionado por el Servicio de Salud de Castilla-La Mancha (SESCAM), lograron una mayor recuperación funcional y tisular en ratas con lesión medular al combinar el implante de espumas tridimensionales de óxido de grafeno reducido con un programa de entrenamiento motor, según recoge el estudio publicado este lunes en la revista científica Biomaterials. La investigación fue presentada en Toledo el 27 de abril de 2026 y se enmarca en el proyecto europeo Piezo4Spine, financiado por el programa Pathfinder de Horizonte Europa.
El trabajo, liderado por la investigadora Conchi Serrano, propone una estrategia sinérgica que combina dos líneas de actuación hasta ahora desarrolladas de forma separada: el entrenamiento motor —la única herramienta actualmente disponible en clínica que permite a los pacientes con para o tetraplejia recuperar algo de funcionalidad— y el uso de las denominadas espumas scaffold, estructuras tridimensionales de óxido de grafeno reducido que se insertan en la zona lesionada de la médula espinal y favorecen el crecimiento neuronal entre los segmentos seccionados.
Hace exactamente un año, el mismo equipo ya había logrado reconectar la médula espinal totalmente seccionada de una rata mediante estos materiales desarrollados en laboratorio. En esta nueva fase, los investigadores dieron un paso más y estudiaron el efecto del tratamiento combinado en un modelo de lesión más frecuente y clínicamente relevante: la hemisección cervical, que afecta solo a una parte de la médula en su zona más alta y que reproduce la tipología de lesión más habitual en humanos.
Mejoría en todos los marcadores anatómicos explorados
Los resultados del estudio son contundentes. "Absolutamente todas las características anatómicas exploradas mejoran con el tratamiento combinado", subrayó Serrano. El primer efecto observado es una reducción progresiva de la inflamación en la zona de lesión. "Todo lo que tiene que ver con marcadores de inflamación en la zona de lesión está mejor", celebró la investigadora, quien destacó que ese descenso gradual de la respuesta inflamatoria es en sí mismo un indicador positivo, ya que una inflamación crónica impide la regeneración del tejido nervioso.
Además del control de la inflamación, el equipo detectó un aumento de la vascularización en la zona dañada. "Esto significa que más sangre llega a la zona de lesión, lo que a su vez facilita la regeneración del tejido", explicó Serrano. La mayor irrigación sanguínea es fundamental para garantizar el suministro de oxígeno y nutrientes que los axones en regeneración necesitan para crecer y consolidarse.
Músculos más funcionales y órganos más sanos
Las mejoras no se limitaron al sistema nervioso. Las propiedades mecánicas de los músculos —su dureza y flexibilidad— también respondieron positivamente al tratamiento combinado. "Esta terapia mitiga la pérdida de fibras oxidativas", detalló Serrano. Al analizar la estructura muscular, el equipo comprobó que las fibras musculares presentaban sarcómeros de mayor tamaño —el sarcómero es la unidad anatómica y funcional más pequeña del músculo— y una mayor densidad de mitocondrias, lo que se traduce en una mayor capacidad para producir energía y, por tanto, en un funcionamiento muscular más eficaz.
El efecto beneficioso se extendió también a nivel sistémico. "A nivel más global y sistémico hemos visto que la ganancia de peso se recupera antes con esta terapia sinérgica y, analizando órganos concretos como el corazón, vemos que éste también aumenta de peso, siendo en general todas las alteraciones de peso de los órganos principales resueltas más rápidamente", describió la investigadora. La lesión medular provoca en el organismo una cascada de desequilibrios que afectan a múltiples órganos; el hecho de que el tratamiento combinado los corrija con mayor velocidad refuerza el potencial de esta estrategia.
El siguiente paso: comprobar si las ratas funcionan mejor
El equipo ya trabaja en la siguiente fase del estudio. "Tenemos que ver si funcionalmente las ratas están mejor, si esos datos que hemos obtenido a nivel de órganos y tejidos se traducen en una mejora del comportamiento que sea funcional", avanzó Serrano. Se trata de pasar de los marcadores biológicos al comportamiento observable: comprobar si los animales caminan mejor, si coordinan con mayor precisión sus extremidades o si recuperan más pronto los reflejos afectados por la lesión.
La investigadora se mostró convencida del potencial del nuevo concepto de rehabilitación regenerativa, un campo que fusiona lo mejor de la rehabilitación clásica —el ejercicio físico, con décadas de evidencia en su favor— con los avances de la ingeniería de materiales. "Por aquí es el camino", señaló Serrano, aunque insistió en poner en perspectiva los resultados: la investigación sigue realizándose con mamíferos pequeños y los ensayos con humanos no tienen aún una fecha prevista. "Estamos trabajando intensamente, pero hay que ir paso a paso", subrayó.
Nanomedicina y Europa, en el horizonte
El estudio forma parte del proyecto Piezo4Spine, financiado por la Unión Europea a través del programa Pathfinder de Horizonte Europa, en el que participa el Hospital Nacional de Parapléjicos de Toledo, y cuyo objetivo es curar las lesiones medulares mediante nanotecnología. En la siguiente fase, el equipo prevé incorporar nanomedicinas a las espumas de grafeno para potenciar aún más los hallazgos regenerativos ya obtenidos. El trabajo también se enmarca en el proyecto del Ministerio de Ciencia e Innovación (MICINN) HyMaNaRé, dentro de cuyo marco el mismo equipo logró la histórica reconexión medular en rata del año anterior.
La confluencia de dos instituciones de primer nivel —el CSIC a través del ICMM y el Hospital Nacional de Parapléjicos, referencia mundial en el tratamiento de la lesión medular— sitúa a España, y en particular a Toledo, en la vanguardia internacional de la investigación sobre regeneración del sistema nervioso central.