La microglía en el bulbo olfativo tiene una nariz para proteger el cerebro de infecciones
Micrografía electrónica de barrido de un linfocito T humano (también llamado célula T) del sistema inmunitario de un donante sano. Crédito: NIAID
Investigadores del Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares (NINDS), una parte de los Institutos Nacionales de Salud, han identificado una defensa específica de primera línea que limita la infección al bulbo olfatorio y protege las neuronas del bulbo olfatorio del daño debido a la infección. Las neuronas de la nariz responden a los olores inhalados y envían esta información a una región del cerebro denominada bulbo olfativo. Aunque la ubicación de las neuronas nasales y su exposición al ambiente exterior las convierte en un objetivo fácil para la infección por virus en el aire, las infecciones respiratorias virales rara vez se abren camino desde el bulbo olfatorio hasta el resto del cerebro, donde podrían causar una encefalitis potencialmente fatal. El estudio fue publicado en Science Immunology.
Aprovechando los virus especiales que se pueden rastrear con microscopía fluorescente, los investigadores dirigidos por Dorian McGavern, Ph.D., investigador principal de NINDS, descubrieron que una infección viral que comenzó en la nariz se detuvo justo antes de que pudiera propagarse. desde el bulbo olfativo hasta el resto del sistema nervioso central.
«Los virus en el aire desafían nuestro sistema inmunológico todo el tiempo, pero rara vez vemos infecciones virales que conducen a afecciones neurológicas», dijo el Dr. McGavern. «Esto significa que el sistema inmunitario dentro de esta área tiene que ser notablemente bueno para proteger el cerebro».
Experimentos adicionales mostraron que la microglía, células inmunitarias dentro del sistema nervioso central, asumieron un papel poco apreciado de ayudar al cerebro. El sistema inmunitario reconoció el virus y lo hizo de una manera que limitó el daño a las propias neuronas. Este ahorro de neuronas es crítico, porque a diferencia de las células en la mayoría de los otros tejidos, la mayoría de las poblaciones neuronales no regresan.
Debido a esto, el sistema nervioso central ha evolucionado para incluir varios mecanismos de defensa diseñados para mantener alejados a los patógenos. . Sin embargo, cuando los virus en el aire se inhalan, viajan a través de las fosas nasales e interactúan con un tejido llamado epitelio olfativo, que es responsable de nuestro sentido del olfato. Las neuronas en el borde del sistema olfativo extienden pequeñas proyecciones a través del hueso que recubre la cavidad nasal. Estas proyecciones ingresan al cerebro, dándole acceso a los olores presentes en el aire. Las neuronas en el epitelio olfativo también ofrecen una manera fácil para que los virus eludan las barreras tradicionales del sistema nervioso central al proporcionar un camino directo al cerebro.
«Si un virus infecta los procesos de las neuronas que cuelgan dentro de las vías respiratorias , existe la posibilidad de que este virus ingrese al cerebro y, en última instancia, cause encefalitis o meningitis», dijo el Dr. McGavern. «Estamos interesados en comprender las respuestas inmunitarias que se desarrollan en la interfaz entre las neuronas olfatorias nasales, que terminan en el bulbo olfatorio, y el resto del cerebro».
Dr. El equipo de McGavern pudo demostrar que las células T CD8, que son parte del sistema inmunitario responsable de controlar los virus, son muy importantes para proteger el cerebro después de la infección del tejido nasal. Usando microscopía avanzada, su grupo observó en tiempo real cómo las células T CD8 protegían el cerebro de una infección por virus nasal.
Curiosamente, las células T CD8 no parecían interactuar directamente con las neuronas, la población celular predominantemente infectada . En su lugar, se dedicaron a la microglía, que son células inmunitarias del sistema nervioso central que actúan un poco como recolectores de basura al eliminar los desechos celulares y el material de células muertas. Cuando ocurre una infección viral, la microglía parece tomar material viral del entorno circundante y presentarlo al sistema inmunitario como si se hubiera infectado.
De esta manera, las neuronas olfatorias infectadas pueden «transferir «partículas de virus a la microglía, que luego fueron detectadas por las células T. Luego, las células T responden liberando moléculas antivirales que eliminan el virus de las neuronas de una manera que no mata las células. Debido a que la microglía es un tipo de célula renovable, este tipo de interacción tiene sentido desde un punto de vista evolutivo.
«El sistema inmunológico ha desarrollado estrategias para favorecer la preservación de las neuronas a toda costa», dijo el Dr. McGavern. «Aquí, mostramos que la microglía puede ‘recibir el golpe’ de las neuronas al involucrar a las células T, lo que luego permite que se desarrolle el programa antiviral».
Se ha prestado una atención considerable a las infecciones virales respiratorias debidas recientemente a la actual pandemia de COVID-19. El Dr. McGavern señaló que, si bien ese virus no se estudió en estos experimentos, algunos de los síntomas que produce sugieren que el mismo mecanismo descrito aquí podría estar en juego.
«Uno de los síntomas interesantes asociados con la infección por el nuevo coronavirus es que muchas personas pierden el sentido del olfato y el gusto. Esto sugiere que el virus no solo es un patógeno respiratorio, sino que también ataca o altera las neuronas sensoriales olfativas».
Es importante tenga en cuenta que la infección generalizada de las neuronas sensoriales olfativas, ya sea por el nuevo coronavirus, el virus utilizado en este estudio o cualquier otro virus similar, probablemente alterará nuestro sentido del olfato. Sin embargo, a diferencia de otras neuronas del sistema nervioso central, estas neuronas sensoriales que comienzan en la nariz y terminan en el cerebro son capaces de regenerarse después de que se elimina una infección.
«La respuesta inmunitaria que describimos no protege neuronas sensoriales olfativas ni el sentido del olfato», explicó el Dr. McGavern. «Este no es necesariamente un problema a largo plazo, porque esas neuronas sensoriales se pueden reemplazar una vez que se trata el virus. Lo que es fundamental es proteger el cerebro y el sistema nervioso central de la encefalitis o la meningitis. Nuestro sentido del olfato a menudo se puede reparar con el tiempo. .»
Dra. McGavern continuó diciendo que dada la importancia de la microglía en la estimulación de la respuesta antiviral, los factores que pueden conducir a su agotamiento o pérdida de función podrían aumentar la susceptibilidad a la infección del sistema nervioso central.
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El coronavirus puede causar pérdida del olfato, pero probablemente no sea permanente. Más información: Moseman, EA et al. El compromiso de las células T de la microglía de presentación cruzada protege al cerebro de la infección por virus nasal. Ciencias Inmunología. 5 de junio de 2020. DOI: 10.1126/sciimmunol.abb1817 Información de la revista: Science Immunology
Proporcionado por los Institutos Nacionales de Salud Cita: La microglía en el bulbo olfativo tiene un nariz para proteger el cerebro de infecciones (5 de junio de 2020) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-06-microglia-olfactory-bulb-nose-brain.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.