Among the neurodegenerative diseases of the central nervous system, multiple sclerosis (MS) is a chronic inflammatory disease represents the major cause of non-traumatic neurological disability in young adults. Current treatments are based on the use of immunosuppressants for controlling inflammation in early stages. These treatments have been shown to reduce rates of recurrence and disease activity, but have had a modest impact on the progression of disease and disability associated, especially in aggressive forms. Animal models of MS have recently allowed studying the effect of hMSCs (human mesenchymal cells) after intravenous infusion and demonstrated a decrease in the degree of injury, reduced short-term functional deficits and, what is most striking , an improvement in long-term recovery following an immunomodulatory effect, associated with a neuroprotective potential (reduction in astrogliosis and increased number of oligodendrocytes and neurons). In the human adult brain there is limited capacity for axonal regeneration. This is due to multiple converging mechanisms among which are the inhibition of axonal growth, inhibition of endogenous neural stem cells and overexpression of inhibitory molecules by reactive cells at sites of injury. Once you have formed the "astroglial scar", little can be done because it has formed a biochemical and physical barrier for repair. One type of molecules that inhibit axonal regeneration and that are associated with myelin (Myelin-English MAIs Associated Inhibitors). Three of them have been extensively studied: Nogo-A, MAG and OMgp. All converge on the Nogo receptor (NgR1), it has shown that the role of Nogo in MS is to prevent functional recovery from injury by inhibition of axonal growth. Considering the background mentioned above, the hMSCs offer us the theoretical possibility of getting two effects, immunomodulatory and neuroprotective. These effects, along with strategies to act locally on the axonal repair (lock NogoA), could result in a clinically significant benefit for patients with MS. HYPOTHESES AND OBJECTIVES Based on the knowledge that hMSCs have tropism for inflamed regions and neurorregenerador role of Nogo receptor blockade, we propose the following hypotheses: 1. There MSC tropism of the inflammatory microenvironment optic nerve animal model of multiple sclerosis. 2. Due to this tropism of MSCs may neuroprotective action at the ocular level, resulting histological improvement in optic neuritis. Our objectives are: 1. Study of the inflammatory cellular microenvironment of the optic nerve and retina in the animal model of MS. 2. Study of the neuroprotective and neuroregenerative response to the optic nerve and retina of human mesenchymal stem cells (hMSCs) transfected with a gene neurorregenerador (Nogo receptor negative dominant form). MATERIAL AND METHODS In this thesis we have generated an animal model of MS, a model of EAE (experimental autoimmune encephalitis) with myelin protein (MOG) in mice B6 / C57, after immunization we have studied the changes that occur in the retina and nerve optical (NO) and have analyzed the effect of intravenous infusion of mesenchymal cells transfected with a specific gene (MSC-NogoRDN) to promote axonal regeneration. EAE animal model were monitored and followed by motor disability scales. Eyeballs, retinas and optic nerves were obtained and processed for: 1) techniques morphological and morphometric examination using light microscopy, 2) immunofluorescence techniques, 3) techniques to electronic microspopía ultrastructural examination. RESULTS With the results of the monitoring of the animals in both groups immunized (MOG vs MOG+MSC-NogoRDN) animals receiving treatment, they had a free period increased illness and had less disability than untreated animals. The results showed an improvement in the parameters analyzed in NO and retina after administration of MSCs transfected. In the case of the retina, it decreased RGC loss (although it was more a trend that did not reach statistical significance) and prevented the loss of myelin by 34% and reduced the degree of inflammation (as gliosis and cellularity inflammatory), the latter with p = 0.002. CONCLUSIONS Based on the results obtained in the experiments described in this thesis, in the mouse EAE model generated B6 / C57, by MOG we conclude: 1.-The inflammatory microenvironment, which had generated, which had a significant alteration layer morphological and quantitative CGR; and he was not affected with a reactive gliosis and increased axonal damage. 2. We found a neuroprotective effect after administration of MSCs transfected with NogoRDN, lower appreciate RGC loss decreased loss of myelin and lesser degree of inflammation in the NO. 3. We did not find a regenerative effect due to blockade of Nogo, did not succeed in reversing the axonal damage. 4. Confirm tropism hMSCs to inflamed NO, after intravenous inoculation tissue.Entre las enfermedades neurodegenerativas del sistema nervioso central, la esclerosis múltiple (EM) es una enfermedad inflamatoria crónica considerada causa principal de discapacidad neurológica no traumática en el adulto joven. Los tratamientos actuales se basan en el uso de inmunosupresores para control de la inflamación en fases precoces. Estos tratamientos han demostrado la reducción en las tasas de recurrencia y actividad de la enfermedad, pero han tenido un impacto modesto en la progresión de la misma y la discapacidad asociada, sobre todo en formas agresivas. Modelos animales de EM han permitido recientemente estudiar el efecto de las hMSCs (células mesenquimales humanas) tras infusión endovenosa, y han demostrado una disminución en el grado de la lesión, una reducción de los déficits funcionales a corto plazo y, lo que es más llamativo, una mejoría de la recuperación a largo plazo como consecuencia de un efecto inmunomodulador, asociado a un potencial neuroprotector (reducción de la astrogliosis y aumento del número de oligodendrocitos y neuronas) . En el cerebro adulto humano existe una capacidad limitada para la regeneración axonal. Esto es debido a múltiples mecanismos convergentes entre los que se encuentran la inhibición del crecimiento axonal, la inhibición de las células madre neurales endógenas y la sobreexpresión de moléculas inhibidoras por células reactivas en los sitios de lesión. Una vez se ha formado la “cicatriz astroglial”, poco se puede hacer, ya que ha formado una barrera bioquímica y física para la reparación. Existe un tipo de moléculas que inhiben la regeneración axonal y que se asocian a la mielina (MAIs del inglés Myelin-Associated Inhibitors). Tres de ellas han sido ampliamente estudiadas: Nogo-A, MAG, y OMgp. Convergen todas en el receptor Nogo (NgR1), se ha demostrado que el papel que desempeña Nogo en la EM es impedir la recuperación funcional de las lesiones mediante una inhibición del crecimiento axonal . Considerando los antecedentes mencionados anteriormente, las hMSCs nos ofrecen la posibilidad teórica de conseguir dos efectos, inmunomodulador y neuroprotector. Estos efectos, junto con estrategias que actúen localmente sobre la reparación axonal (bloqueo NogoA), podrían resultar en un beneficio clínicamente significativo para los pacientes con EM. HIPÓTESIS Y OBJETIVOS Partiendo del conocimiento de que las hMSC poseen tropismo por las regiones inflamadas y del papel neurorregenerador del bloqueo del receptor de Nogo, planteamos las siguientes hipótesis: 1. Existe tropismo de MSC al microambiente inflamatorio del nervio óptico del modelo animal de esclerosis múltiple. 2. Debido a este tropismo de las MSC es posible su acción neuroprotectora a nivel ocular, lo que resulta una mejoría histológica en la neuritis óptica. Los objetivos que planteamos son: 1. Estudio del microambiente celular inflamatorio del nervio óptico y la retina en el modelo animal de EM. 2. Estudio de la respuesta neuroprotectora y neurorregeneradora, en el nervio óptico y la retina, de las células mesenquimales humanas (hMSCs) transfectadas con un gen neurorregenerador (forma dominante negativa del receptor de Nogo). MATERIALY MÉTODOS En esta tesis doctoral hemos generado un modelo animal de EM, un modelo de EAE (encefalitis autoinmune experimental) con la proteína de la mielina (MOG) en ratón B6/C57, tras la inmunización hemos estudiado los cambios que ocurren en la retina y nervio óptico (NO) y hemos analizado el efecto de la infusión endovenosa de células mesenquimales transfectadas con un gen específico (MSC-NogoRDN) para favorecer la regeneración axonal. Los animales del modelo EAE, fueron monitorizados y seguidos mediante escalas de discapacidad motora. Los globos oculares, retinas y nervios ópticos, se obtuvieron y procesaron para: 1) técnicas de examen morfológico y morfométrico a microscopía óptica, 2) técnicas de inmunofluorescencia, 3) técnicas de examen ultraestructural a microspopía electrónica. RESULTADOS Con los resultados obtenidos de la monitorización de los animales, en los dos grupos inmunizados (MOG vs MOG+MSC-NogoRDN ), los animales que recibían tratamiento, presentaron un periodo libre de enfermedad mayor y tuvieron menor discapacidad que los animales no tratados. Los resultados demostraron una mejoría en los parámetros analizados en NO y retina tras la administración de MSCs transfectadas. En el caso de la retina, disminuyó la pérdida de CGR (aunque fue más una tendencia que no alcanzó significación estadística) y en el NO evitó la pérdida de mielina en un 34% y reducía el grado de inflamación (en forma de gliosis y celularidad inflamatoria), este último con p=0.002. CONCLUSIONES En base a los resultados obtenidos en los experimentos descritos en esta Tesis Doctoral , en el modelo EAE generado en ratón B6/C57, mediante MOG concluimos: 1.-El microambiente inflamatorio, que habíamos generado, el cual presentó una alteración significativa de la capa de CGR morfológica y cuantitativa; y el NO se vio afectado con una gliosis reactiva y aumento del daño axonal. 2.-Encontramos un efecto neuroprotector tras la administración de MSCs transfectadas con NogoRDN, apreciándose menor pérdida de CGR, disminución de la pérdida de mielina y menor grado de inflamación en el NO 3.-No encontramos un efecto regenerador debido al bloqueo de Nogo, no se consiguió revertir el daño axonal. 4.-Confirmamos el tropismo de las hMSC al tejido inflamado del NO, después de su inoculación endovenosa.