La Esclerosis múltiple (EM) es una enfermedad neurodegenerativa del sistema nervioso central (SNC), que afecta a 2.5 millones de personas a nivel mundial y constituye la causa más importante de discapacidad neurológica no traumática entre adultos menores de 40 años en países occidentales, por lo que tiene un enorme impacto económico y social.

La disfunción primaria de los oligodendrocitos es considerada el factor desencadenante de la EM y las características histopatológicas de la enfermedad incluyen la activación de células inmunes residentes SNC, como astrocitos y microglia, y la aparición de focos de desmielinización crónica que causan que las neuronas pierdan su capacidad de transmisión, lo que ocasiona alteraciones físicas y cognitivas. La pérdida temprana de la integridad de la barrera hemato encefálica (BHE) lleva a la infiltración de células inflamatorias y diversos mecanismos autoinmunitarios que contribuyen al daño neuronal observado en la EM. Las especies reactivas de oxígeno (ROS) median la desmielinización y daño axonal en pacientes con EM y en modelos animales de la enfermedad. Los tratamientos utilizados, que incluyen inmunoregulación, inmunosupresión y quimioterapias, exhiben rangos de eficacia que van solo de un 30 al 50%. Las lesiones tempranas observadas en EM en humanos tienen características muy similares a las lesiones causadas por la toxina épsilon de Clostridium perfringens en el SNC en rumiantes. C. perfringens es un bacilo Gram-positivo, anaerobio ampliamente distribuido en el ambiente, que forma parte de la microbiota intestinal de animales y del ser humano. C. perfringens produce más de 15 toxinas diferentes y con base en el espectro de toxinas producidas, las cepas de C. perfringens se clasifican en 5 toxinotipos: A, B, C, D y E. La toxina épsilon es una potente neurotoxina producida por C. perfringens de los tipos B y D, la cual es responsable de la enterotoxemia en ovinos y caprinos. El sobrecrecimiento de C. perfringens en el intestino de estos animales y la liberación de la toxina, aumenta la permeabilidad de la mucosa intestinal con lo que favorece su absorción y su distribución sistémica. La toxina  altera la permeabilidad de la BHE, induciendo edema vasogénico y ocasiona una enfermedad multifocal devastadora que afecta la sustancia blanca. La toxina épsilon es citotóxica para oligodendrocitos maduros, pero no para astrocitos, microglia, o neuronas, e induce desmielinización ex vivo. El suero y el líquido cefalorraquídeo de pacientes con EM contiene anticuerpos específicos contra la toxina  con una frecuencia 10 veces mayor que muestras de controles sanos, sugiriendo una exposición previa a esta toxina de dichos pacientes.

Por lo anterior, se ha sugerido que la toxina épsilon de C. perfringens podría asociarse a las lesiones tempranas que ocurren en pacientes con EM, como la disfunción de la BHE y la muerte de los oligodendrocitos.

En este proyecto se evaluó la hipótesis de que dosis subletales de la toxina épsilon de C. perfringens causan muerte de los oligodendrocitos y lesiones desmielinizantes mediadas por la generación de radicales libres ex vivo e in vivo. Se propuso producir la toxina épsilon recombinante como proteína de fusión con la proteína verde fluorescente (GFP) y determinar si induce muerte celular de oligodendrocitos en cultivo y si el efecto citotóxico de la proteína de fusión toxina épsilon-GFP se puede prevenir con la administración de antioxidantes. Se determinó mediante análisis inmunohistoquimicos y ultraestructurales si el efecto desmielinizante de la proteína de fusión toxina épsilon-GFP en cortes de cerebelo murino ex vivo se puede prevenir con antioxidantes. También se evaluó la capacidad de la proteína de fusión toxina épsilon-GFP de inducir disfunción de la BHE y causar lesiones desmielinizantes en un modelo murino de EM al administrarse en dosis subletales por la vía intraperitoneal y si estos efectos pueden prevenirse con antioxidantes.

Los resultados permitirán establecer si la muerte de los oligodendrocitos y las lesiones desmielinizantes inducidas por la toxina  se asocian a estrés oxidativo. El contribuir a determinar cómo se induce la muerte de los oligodendrocitos, la disfunción de la BHE y la desmielinización en la EM puede ser de gran ayuda para identificar los factores involucrados en la patogénesis de esta enfermedad y desarrollar nuevas estrategias terapéuticas para detener, retrasar o mitigar su progresión.