[00: 00: 05] Dr. Benjamín Greenberg: Haremos la transición por la tarde para hablar sobre actualizaciones e investigaciones. Y hay muchas áreas diferentes para discutir y cada año, cuando atravesamos esto, tenemos que tomar decisiones difíciles sobre qué temas incluir. Por eso, hoy tenemos cuatro actualizaciones de investigación que queremos hacer. El primero será una actualización de la investigación del dolor neuropático. Y hubo una pregunta muy temprano en el día. Me disculpo, no recuerdo exactamente quién la preguntó, pero se trataba del dolor de las bandas y qué causa el dolor de las bandas. Y eso es lo que esta charla abordará parcialmente.

[00:00:41] La base del dolor neuropático. Y estamos encantados de tener con nosotros al Doctor Ferreira de la Universidad de Texas, Dallas. Entonces, Diana recibió su maestría y capacitación mientras estaba en Portugal y luego fue al Reino Unido, a la Universidad de Sheffield, para obtener un doctorado en Neurociencia del Dolor. No pensabas que pudiera haber un Doctorado en Neurociencia del Dolor pero lo hay. Luego vino aquí a Dallas. ¿Por qué alguien dejaría Sheffield y vendría a Dallas? Bueno, resulta que hay un epicentro internacional de investigación sobre el dolor neuropático con nuestros colegas del laboratorio del doctor Ted Price en la Universidad de Texas en Dallas, que plantean la pregunta biológicamente fundamental: ¿por qué algunas personas desarrollan dolor neuropático después de diferentes lesiones y otras? Entonces, hoy recibiremos una actualización sobre esa investigación y estaré feliz de pasarle la palabra a Diana.

[00: 01: 40] Dra. Diana Tavares: Bueno, muchas gracias por invitarme aquí. Entonces, como se mencionó, no soy médico. Entonces, después de todas las preguntas sobre el manejo del dolor, es un poco intimidante venir aquí para hablar sobre el dolor. Pero espero que si solo pueden sacar una cosa de esta charla es que los científicos estamos haciendo todo lo posible para tratar de encontrar objetivos novedosos que tengan los menores efectos secundarios. Y también mencionaré que no siempre tenemos la oportunidad de hablar con los pacientes o, a veces, incluso con los médicos. Entonces, esta ha sido una oportunidad increíble. He estado aprendiendo mucho.

[00:02:25] Y también diré que si tiene alguna pregunta en cualquier momento, no dude en preguntar. Entonces, las sensaciones de tacto, propiocepción, temperatura y dolor nos ayudan a sentir el mundo. Y lo son, creo que toqué algo. Sí, y estas sensaciones nos ayudan a sentir el mundo y son transmitidas por el sistema de fibras nerviosas. Y así, este sistema transmite los estímulos externos desde la periferia primero a la médula espinal y luego al cerebro donde se perciben estas sensaciones.

[00:03:16] Entonces, lo que nos interesa particularmente es que voy a intentar usar esto. Entonces, lo que estamos tratando particularmente de comprender son las neuronas sensoriales que se encuentran al lado de la columna vertebral. Entonces, las neuronas sensoriales son un tipo de célula muy especial con axones que se extienden a gran distancia. Así, pueden alcanzar la estructura objetivo que inervan la piel. Pero el cuerpo celular o donde está el núcleo o donde todas las cosas que mantienen viva a la célula están ubicados en esto que llamamos ganglios de la raíz dorsal o DRG, que está justo afuera de la médula espinal.

[00:04:04] Y hasta hace poco, caracterizábamos las neuronas sensoriales en tres categorías principales. Entonces, teníamos neuronas de mielina de gran diámetro que se llaman fibras a-beta. Entonces, esas son las neuronas que inervan la piel y son responsables de transmitir el tacto ligero. Entonces, cuando alguien toca nuestra mano podemos sentirlo. Estas son las neuronas que se activan. Luego también tenemos propioceptores que inervan los músculos y otras estructuras para darnos una idea de dónde se encuentran nuestras extremidades en el espacio.

[00:04:41] Luego tenemos neuronas de diámetro medio ligeramente mielinizadas que pueden detectar tanto estímulos dañinos como también un toque ligero. Y por último, tenemos las fibras C amielínicas de pequeño diámetro. Y esos son el tipo especial de neuronas que están especializadas en detectar estímulos potencialmente dañinos o dañinos. Por tanto, pueden transmitir estímulos dolorosos. Y obviamente, en nuestra investigación, estamos particularmente interesados ​​en estos nociceptores. También se les llama nociceptores. Pero sabemos que en el tejido no solo hay neuronas, hay otras células que pueden interactuar con las neuronas y estas otras células pueden liberar mediadores que luego pueden activar las neuronas.

[00:05:33] Entonces, también voy a hablar un poco sobre estas interacciones entre las células inmunes, las células gliales y las neuronas. Y así, el dolor en circunstancias normales puede alertarnos de un peligro. Pero cuando se vuelve crónico o cuando es el resultado de un daño nervioso, puede tener un impacto enorme en la vida de los pacientes, como hemos escuchado hoy. Y, de hecho, se estima que el dolor crónico afecta a más de 50 millones de personas en Estados Unidos. Y es una de las razones más comunes por las que los adultos buscan atención médica y se ha relacionado con restricciones, movilidad y simplemente una calidad de vida reducida en general.

[00:06:18] También está asociado, como escuchamos hoy, con otras afecciones y los tratamientos actualmente disponibles, como también escuchamos, que también son ineficaces o tienen efectos secundarios inaceptables. Y esto ya lo sabrás, la mayoría de los estudios que se realizan antes de llegar a un ensayo clínico se realizan en modelos animales, que no siempre son representativos de los humanos. Y, de hecho, no hemos tenido una caracterización completamente molecular de las neuronas sensoriales humanas. Entonces, no sabemos exactamente qué moléculas están presentes en estas neuronas.

[00:07:05] Entonces, el trabajo en nuestro laboratorio se centra en caracterizar estas neuronas sensoriales que mencioné antes. Y solo presentaré esta diapositiva para hablar un poco sobre las tecnologías que estamos usando. Por eso estamos particularmente interesados ​​en el ARN. Entonces, como probablemente saben, en nuestras células tenemos ADN, que es como nuestro genoma o tiene toda la información que hará que nuestras células nos formen a nosotros. Y luego este ADN se transcribe en ARN y luego se puede traducir en proteína. Y nos estamos centrando en el ARN. Y también usaré los términos ARN o genes o transcriptoma, que son en cierto modo intercambiables. Y el transcriptoma es el estudio de los genes de los ARN que están presentes en un tejido.

[00:08:04] Entonces, hay tres tecnologías de las que hablaremos hoy y solo las mencionaré brevemente. Entonces, toda secuenciación de ARN consiste básicamente en tomar todo el tejido que está interesado en estudiar. Por ejemplo, las neuronas sensoriales, tomaríamos los ganglios de la raíz dorsal. Y podemos caracterizar los ARN y los genes que están presentes en ese tejido, pero no sabemos de qué células provienen. Por lo tanto, también podemos utilizar la secuenciación de ARN unicelular, que en este caso es un enfoque muy similar. Pero esta vez podemos perfilar células individuales. Entonces sabemos de qué célula provienen los ARN.

[00:08:45] Y luego también usamos la transcriptómica espacial, lo que básicamente significa que podemos tomar en consideración la posición espacial de las diferentes células. Entonces, podemos ver si ciertas células inmunes están más cerca de las neuronas y podemos ver exactamente qué genes o qué ARN están presentes en esas células. Por eso, nuestro laboratorio se centró principalmente en el uso de tejidos humanos. Y obtenemos nuestros tejidos de la colaboración con Southwest Transplant Alliance, que es una organización de donantes de órganos aquí en Dallas. Estamos muy agradecidos a los donantes de órganos que también pueden donar sus otros tejidos para la investigación.

[00:09:31] Y podemos recuperar una variedad de tejidos, incluidos los GRD, la médula espinal, y podemos realizar esas tecnologías que mencioné para caracterizar molecularmente esos tejidos. Y también podemos hacer cultivos celulares y luego intentar probar ciertos compuestos y ver cómo funcionan. Y aquí, solo por curiosidad, esta es una imagen de un GRD humano aquí y luego, cómo está conectado a la médula espinal. Y voy a saltarme aquí. Entonces, si recuerdas hace unas diapositivas mencioné que podríamos clasificar las neuronas en tres categorías principales.

[00:10:19] Lo que se puede ver aquí es que una vez que se perfilan las moléculas, los ARN están presentes en estas neuronas sensoriales, en realidad hay muchos más subtipos. No son sólo tres. Y por ejemplo, en las fibras A-beta. Entonces, las fibras que pueden transmitir un toque ligero, pueden ver aquí en este gráfico que hay tres subtipos de ellas que identificamos en función de estos diferentes marcadores que pudimos identificar. Y luego, para las fibras C, que son las neuronas que transmiten el dolor, los nociceptores, en realidad identificamos seis subtipos. Y solo resaltaré un par que se encuentran aquí en el lado izquierdo de este gráfico.

[00:11:03] Identificamos en base a genes que estas son las neuronas que transmiten la sensación de frío. Entonces, la sensación de frío o enfriamiento es transmitida por neuronas que tienen este receptor llamado topiramato. Y luego otro interesante es este llamado receptor de peritógeno, que es el nociceptor de picazón. Así, transmiten la sensación de picor. Y así pudimos caracterizar todos estos diversos subtipos. Y para entrar un poco más en detalle, ¿qué quiero decir con caracterizar molecularmente estas neuronas sensoriales?

[00:11:47] Lo que puedes ver aquí es que tenemos una lista de todos los genes. Y estos son genes superiores muy seleccionados que se expresan en cada nociceptor que estaba mencionando. Y lo que muestra este gráfico es que cuanto más grande es el círculo, más células expresan ese gen y cuanto más oscuro es el color, mayor es la expresión. Entonces, lo que vemos aquí es que este gen se llama SCN11A y la proteína se llama NAV1.9. Así, los pacientes con la mutación en este gen tienen una insensibilidad congénita al dolor o una pérdida parcial de la sensación de dolor. Pero los informes en la literatura también muestran que estos pacientes que no tienen dolor, tienen un fenotipo de picazón intensa.

[00:12:38] Y entonces, creemos que debido a que este gen está regulado en este subtipo particular, creemos que los mecanismos asociados con este enriquecimiento podrían explicar este fenotipo. Pero, obviamente, estamos intentando validar esto. Como mencioné, muchos de los estudios para identificar nuevos objetivos se llevan a cabo en modelos animales, particularmente ratones. Y aunque existen algunas similitudes, los ratones no son humanos más pequeños. Y entonces, también hay algunas diferencias que podemos identificar al realizar este estudio. Y solo resaltaré particularmente este gen llamado TRPV1. Entonces, este es el gen y también el subtipo neuronal que se activa cuando comemos algo picante y da esa sensación de calor.

[00:13:35] Y de hecho, el investigador que descubrió este canal, este receptor recibió el Premio Nobel, creo, hace dos años. Y lo que puedes ver aquí. Entonces, estos gráficos son similares a los que mostré antes. De nuevo, cuanto más grande es el círculo, más células los expresan. A la izquierda tienes la expresión humana. Entonces puedes ver que se expresa en más de un subtipo. Cuando miras aquí con el mouse, es particularmente alto en este. Y de hecho, había un medicamento que estaba en ensayos clínicos dirigido a este receptor para el tratamiento del dolor que fracasó debido a los efectos secundarios que estaba causando, que era una temperatura corporal más alta.

[00:14:25] Y en ese momento, no teníamos esta caracterización molecular del tejido humano. Entonces, no podíamos saber cómo iba a actuar el fármaco. Una cosa que quiero mencionar en aras del tiempo es que hay otras células presentes en este tejido. Entonces, no se trata sólo de neuronas. Entonces, ¿cómo tenemos en cuenta las interacciones entre otras células que podrían liberar mediadores inflamatorios y activar las neuronas? Entonces, lo que pueden ver aquí y solo mencionaré brevemente es una técnica que etiqueta las células presentes en los tejidos. Entonces, aquí en rosa, en la parte superior, tenemos neuronas.

[00:15:11] Entonces, las neuronas son estas células grandes y luego en blanco tienes las células T. Entonces, este es un marcador de células T. Entonces, se puede ver que en los humanos las células inmunes están ubicadas muy cerca de las neuronas sensoriales humanas. Y luego aquí a la derecha, tienes una imagen similar pero desde el DRG del mouse. Entonces, lo que se puede ver, en primer lugar, es que las neuronas de los ratones son mucho más pequeñas. Pero también que a nivel basal sin inducir dolor en este animal, no tienen presentes estas células inmunes. Entonces, nuevamente, es otra diferencia que identificamos y que puede sugerir por qué a veces los modelos animales pueden no ser tan representativos de los humanos.

[00:16:04] Y uno de nuestros objetivos en nuestro trabajo es crear un receptor similar. Entonces, interactúe en un mapa e investigue cómo estas interacciones cambian no solo en las neuropatías periféricas sino también en otras afecciones. Porque aquí, en azul, puedes ver que estos puntos representan neuronas. Y luego aquí hay una imagen representativa, tenemos una especie de CD4 de color naranja, que es un marcador de macrófagos, que es otro tipo de célula inmune. Entonces, puedes ver que hay muchas células inmunes presentes en los humanos y muy cerca de las neuronas.

[00:16:44] Aquí a la derecha, tiene una lista de muchas interacciones que existen entre las células inmunes y las neuronas. Y nuestro objetivo es tener en cuenta su ubicación y ver y, eventualmente, diseñar mejores modelos para probar fármacos para el tratamiento del dolor. Y ahora, en los últimos minutos, solo voy a hablar brevemente sobre algunos casos clínicos en los que también hemos estado trabajando. Y no he trabajado directamente con trastornos neuroinmunitarios, pero los lugares de los que voy a hablar tienen neuropatía, como daño a los nervios, y pueden ser similares a otras afecciones.

[00:17:38] Entonces, en este caso, aquí hay una colaboración con el MD Anderson Cancer Center en Houston. En los pacientes que tienen tumores en la columna, a veces este tumor puede comprimir las raíces nerviosas y causar dolor. Y durante la extirpación del tumor, se recomienda médicamente extirpar también los GRD. Entonces, si recuerdas, ahí es donde se encuentran las neuronas sensoriales. Y lo que hemos hecho es caracterizar nuevamente estos tejidos. Y lo que observamos es que aquí a la izquierda están todos los ligandos que se identificaron en estos tejidos.

[00:18:22] Y aquí a esta derecha en gris, tienes los receptores presentes en las neuronas. Una vez más, lo que sugiere que en esta dolorosa condición existe una alta interacción entre otros tipos de células, como las células inmunes y las neuronas. Y por último, mencionaré la neuropatía periférica de la que quizás hayas oído hablar. Pero es una de las complicaciones más frecuentes de la diabetes y los síntomas incluyen dolor, sensaciones anormales y también entumecimiento.

[00:18:57] Entonces, depende mucho del paciente. Y una de las características clínicas de la neuropatía diabética es que afecta al axón. Así, afecta a las fibras nerviosas que inervan las manos y los pies. Y esto es para colaborar nuevamente con Southwest Transplant Alliance y también con UT Southwestern. Y aquí tenemos una diapositiva muy complicada y colorida. Pero básicamente, la idea es que tengamos estos tejidos de estos pacientes que tienen antecedentes de neuropatía diabética. Y podemos identificar qué células están presentes en estos tejidos.

[00:19:43] Como puede ver, hay nociceptores, neuronas y también células inmunes. Y resaltando las células inmunes podemos ver que si ven aquí, podemos ver que hay macrófagos y células T principalmente dentro de las poblaciones de células inmunes. Y curiosamente el control. Estos fueron recuperados de donantes de órganos que no tenían antecedentes de neuropatía. Puedes ver que hay un aumento en esta población aquí. Entonces, si observas el número de cada punto corresponde a una celda. Entonces, en la neuropatía diabética o DPN se puede ver un aumento de estas células. Y luego, en este grupo de aquí, en este círculo azul, pueden ver que hay una disminución en comparación con los controles. Entonces, esto sugiere que hay cambios en las células inmunes que se reclutan más cerca de las neuronas en ciertas neuropatías.

[00:20:42] Y estamos trabajando para identificar cuáles son esas poblaciones específicas y qué ligandos están liberando para que luego podamos probar y ver si podemos prevenir eso. Y aquí hay sólo algunos detalles más sobre algunos de esos genes. Sólo lo resaltaré por cuestión de tiempo. Éste de aquí CD163. Entonces, este gen es un marcador de macrófagos. Entonces, puede ver que los macrófagos aumentan particularmente en la condición de neuropatía diabética. Y cuando observamos los genes que cambian en general, podemos ver que hay muchas vías involucradas.

[00:21:26] Pero sobre todo están involucrados en la liberación de citocinas y mediadores inflamatorios que luego pueden sensibilizar las neuronas y activarlas para transmitir la sensación dolorosa. También estudiamos los nervios periféricos. Entonces, nuevamente, como dije, aquí están los nervios que inervan nuestros pies. Nervio sural y nervio tibial en particular. E incluso en estas muestras podemos ver que existen diferentes niveles de daño. Aquí hay un ejemplo de un nervio que tiene una enfermedad axonal normal. Por lo tanto, tiene una cantidad normal de fibras nerviosas presentes. Y esto es, se puede ver por estas formas redondas de color azul oscuro que corresponden a la lámina de mielina alrededor de los nervios.

[00:22:19] Y luego, en la neuropatía, se puede ver que en algunos casos hay una pérdida axonal grave, incluso grave. Y nuevamente, podemos usar las tecnologías que mencioné y caracterizar las células que están presentes allí. También podemos observar las moléculas que se expresan. Entonces, aquí pueden ver que hay un aumento, en estos colores marrón y amarillo ámbar, pueden ver que hay un aumento en los marcadores de células inmunes en los nervios que aumentaron en un daño nervioso severo.

[00:22:59] Y luego, en conclusión, solo diré que la transcriptómica es el estudio de los genes que están presentes en los tejidos. Estas tecnologías nos permiten caracterizar molecularmente los tejidos implicados en el dolor. Y estamos utilizando estas tecnologías para caracterizar posibles interacciones entre neuronas y otras células presentes en los tejidos. E identificamos diferencias entre especies en la transcripción de neuronas y células inmunitarias.

[00:23:32] Y como mencioné, esperamos que estos conjuntos de datos puedan ser un recurso clave para facilitar una traducción de objetivos que se han descubierto en modelos animales y también se pueden utilizar para mejorar los modelos existentes. Y con eso, simplemente agradeceré, este es nuestro equipo en UT Dallas y nuestros colaboradores. Nuevamente, estamos muy agradecidos a todos los donantes de órganos y pacientes que contribuyen a nuestra investigación porque sin ellos no podemos hacer esto. Y si tienes alguna pregunta, estaré encantado de agradecérsela.

[00: 24: 26] Miembro de la audiencia 1: No tengo propiocepción y me falta sensación de tacto pero sí tengo el tacto ligero. Entonces, estabas hablando de ARN y esas cosas. ¿Les preocupa simplemente desarrollar medicamentos para ayudar a tratar el dolor neuropático o incluso restaurar potencialmente las células propioceptoras que ayudarían a restaurar la sensación del tacto?

[00: 24: 52] Dra. Diana Tavares: Sí, esa es una gran pregunta. Entonces, obviamente nos centramos principalmente en los nociceptores y en el desarrollo de nuevos objetivos para el tratamiento del dolor. Pero creo que estas tecnologías que describí también pueden ayudar a estudiar cómo se pierde la propiocepción en personas y pacientes que no la tienen. Por eso creo que también podría ser útil aplicar estas tecnologías al estudio de eso.

[00: 25: 29] Miembro de la audiencia 1: Eso sería un gran apoyo, gracias.

[00: 25: 30] Dra. Diana Tavares: Sí, creo que lo es, diré que no creo que sea imposible. Sin embargo, creo que hay mucho trabajo por hacer, pero sí, espero que algún día.