Nueva función de los glóbulos blancos en el cerebro en desarrollo
Ha sido controvertido si los glóbulos blancos se pueden encontrar en el cerebro, y lo que podrían estar haciendo solía ser un completo misterio. En un estudio seminal publicado en Cell, un equipo internacional de científicos dirigido por el Prof. Adrian Liston (VIB-KU Leuven, Bélgica & Instituto Babraham, Reino Unido) describe una población de células inmunitarias residentes en el cerebro especializadas descubiertas en el cerebro humano y de ratón, y muestran que la presencia de glóbulos blancos es esencial para el desarrollo normal del cerebro en ratones.
Como un cuartel general altamente fortificado, nuestro cerebro disfruta de una protección especial de lo que circula en el resto de nuestro cuerpo a través de la barrera hematoencefálica. Este borde altamente selectivo asegura que el paso de la sangre al cerebro esté estrictamente regulado.
La barrera hematoencefálica también separa el cerebro del sistema inmunitario de nuestro cuerpo, razón por la cual tiene sus propias células inmunitarias residentes. , llamado microglía, que desencadenan la inflamación y la reparación de tejidos. La microglía llega al cerebro durante el desarrollo embrionario y, más tarde, la población se renueva a sí misma.
Sin embargo, se ha descubierto que los glóbulos blancos, que forman parte de nuestro sistema inmunológico, desempeñan un papel en diferentes enfermedades cerebrales, entre ellas esclerosis múltiple, enfermedad de Alzheimer y Parkinson o accidente cerebrovascular. Si los glóbulos blancos también se pueden encontrar en cerebros sanos y qué podrían estar haciendo allí, ha sido objeto de un intenso debate. Un equipo interdisciplinario de científicos dirigido por el Prof. Adrian Liston (VIB-KU Leuven, Instituto Babraham) se dispuso a encontrar las respuestas.
Glóbulos blancos en el cerebro
«Un concepto erróneo acerca de los glóbulos blancos proviene de su nombre», explica el Dr. Oliver Burton (Instituto Babraham). «Estas ‘células inmunitarias’ no solo están presentes en la sangre. Circulan constantemente por nuestro cuerpo y entran en todos nuestros órganos, incluido el cerebro. Apenas estamos empezando a descubrir qué hacen los glóbulos blancos cuando salen del sangre. Esta investigación indica que actúan como intermediarios, transfiriendo información del resto del cuerpo al entorno cerebral».
El equipo cuantificó y caracterizó una población pequeña pero distinta de células T auxiliares residentes en el cerebro. células presentes en el tejido cerebral humano y de ratón. Las células T son un tipo específico de glóbulos blancos especializados para escanear las superficies celulares en busca de evidencia de infección y desencadenar una respuesta inmunitaria adecuada. Las nuevas tecnologías permitieron a los investigadores estudiar las células con gran detalle, incluidos los procesos mediante los cuales las células T circulantes ingresaron al cerebro y comenzaron a desarrollar las características de las células T residentes en el cerebro.
Dr. Carlos Roca (Instituto Babraham) dice: «La ciencia se está volviendo cada vez más multidisciplinaria. Aquí, no solo trajimos experiencia de inmunología, neurociencia y microbiología, sino también de informática y matemáticas aplicadas. Los nuevos enfoques para el análisis de datos nos permiten llegar a un nivel mucho más profundo de comprensión de la biología de los glóbulos blancos que encontramos en el cerebro».
Un papel evolutivo
Cuando las células T auxiliares están ausentes del cerebro, los científicos encontraron que las células inmunitarias residentes microglia en el cerebro del ratón permanecieron suspendidas entre un estado de desarrollo fetal y adulto. Observacionalmente, los ratones que carecían de células T cerebrales mostraron múltiples cambios en su comportamiento. El análisis apunta a un papel importante para las células T residentes en el cerebro en el desarrollo del cerebro. Si las células T participan en el desarrollo normal del cerebro en los ratones, ¿podría ocurrir lo mismo en los humanos?
«En los ratones, la ola de entrada de células inmunitarias al nacer desencadena un cambio en el desarrollo del cerebro», dice Liston. «Sin embargo, los seres humanos tienen una gestación mucho más prolongada que los ratones, y no sabemos cuál es el momento de entrada de las células inmunitarias en el cerebro. ¿Ocurre esto antes del nacimiento? ¿Se retrasa hasta después del nacimiento? ¿Un cambio en el momento de entrada contribuyó a la evolución de la capacidad cognitiva mejorada en humanos?»
Los hallazgos abren una nueva gama de preguntas sobre cómo interactúan el cerebro y nuestro sistema inmunológico. «Ha sido realmente emocionante trabajar en este proyecto. Estamos aprendiendo mucho sobre cómo nuestro sistema inmunológico puede alterar nuestro cerebro y cómo nuestro cerebro modifica nuestro sistema inmunológico. Los dos están mucho más interconectados de lo que pensábamos anteriormente», dice el Dr. Emanuela Pasciuto (VIB-KU Leuven).
El estudio también establece una conexión con el microbioma intestinal, dice Liston. «Ahora hay múltiples vínculos entre las bacterias en nuestro intestino y diferentes condiciones neurológicas, pero sin ninguna explicación convincente de lo que los conecta. Mostramos que las bacterias intestinales modifican los glóbulos blancos y luego llevamos esa información al cerebro». Esta podría ser la ruta por la cual nuestro microbioma intestinal influye en el cerebro».
Tomados en conjunto, los resultados contribuyen al creciente reconocimiento del papel de las células inmunitarias en el cerebro y arrojan nueva luz sobre su participación en un gama de enfermedades neurológicas.
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Nuestras propias células inmunitarias dañan la integridad de la barrera hematoencefálica Más información: Emanuela Pasciuto et al. Microglia requiere células T CD4 para completar la transición de feto a adulto, Cell (2020). DOI: 10.1016/j.cell.2020.06.026 Información de la revista: Cell
Proporcionado por VIB (Instituto de Biotecnología de Flandes) Cita: Nuevo rol para la sangre blanca células en el cerebro en desarrollo (22 de julio de 2020) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-07-role-white-blood-cells-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.