Nueva población de células inmunitarias puede desencadenar inflamación en la esclerosis múltiple y otros trastornos cerebrales
Lesión inflamatoria en la médula espinal de un modelo de ratón de esclerosis múltiple que demuestra la presencia de ILC3 (verde) o células T (roja). Crédito: Dr. Christopher N. Parkhurst.
Un grupo de células inmunitarias que normalmente protegen contra la inflamación en el tracto gastrointestinal podría tener el efecto opuesto en la esclerosis múltiple (EM) y otras afecciones relacionadas con la inflamación cerebral, según un nuevo estudio realizado por investigadores de Weill Cornell Medicine y NewYork-Presbyterian. . Los resultados sugieren que contrarrestar la actividad de estas células podría ser un nuevo enfoque terapéutico para tales afecciones.
Los investigadores, que publicaron su hallazgo el 1 de diciembre en Nature, estaban estudiando un conjunto de células inmunitarias llamadas células linfoides innatas del grupo 3 (ILC3), que ayudan al sistema inmunitario a tolerar los microbios beneficiosos y a suprimir la inflamación en los intestinos y otros órganos. a través del cuerpo. Descubrieron un subconjunto único de estos ILC3 que circulan en el torrente sanguíneo y pueden infiltrarse en el cerebro y, para su sorpresa, no apagan la inflamación sino que la encienden.
Los científicos llamaron a este subconjunto ILC3 inflamatorio y los encontraron en el sistema nervioso central de ratones con una condición que modela la EM. En lugar de limitar la respuesta inmunitaria, este subconjunto de ILC3 estimuló a otro grupo de células inmunitarias llamadas células T a atacar las fibras nerviosas mielinizadas, lo que provocó síntomas de enfermedad similares a los de la EM. Los investigadores detectaron ILC3 inflamatorias similares en la sangre periférica y el líquido cefalorraquídeo de pacientes con EM.
«Este trabajo tiene el potencial de informar nuestra comprensión y posibles tratamientos para una amplia variedad de afecciones que involucran a las células T. infiltración del cerebro», dijo el autor principal, el Dr. Gregory Sonnenberg, profesor asociado de microbiología e inmunología en medicina en la División de Gastroenterología y Hepatología y miembro del Instituto Jill Roberts para la Investigación de la Enfermedad Inflamatoria Intestinal en Weill Cornell Medicine.
La EM afecta a más de dos millones de personas en todo el mundo. Otras condiciones que presentan inflamación cerebral crónica afectan a decenas de millones más e incluyen las enfermedades de Alzheimer y Parkinson. También hay evidencia de que la neuroinflamación se desarrolla naturalmente con el envejecimiento y es un factor importante en el deterioro cognitivo relacionado con la edad y, más recientemente, las respuestas inflamatorias de las células T en el cerebro se han relacionado con síntomas neurológicos asociados con la infección por SARS-CoV-2.
Los investigadores han demostrado en un trabajo reciente que las ILC3 que residen en el intestino actúan como centinelas y reguladores inmunitarios, suprimiendo la inflamación, incluida la actividad inflamatoria de las células T, y previniendo el cáncer. En el nuevo estudio, examinaron las funciones de las ILC3 en el cerebro y descubrieron, contrariamente a sus expectativas, que las ILC3 normalmente no están presentes en el cerebro en condiciones saludables, pero pueden infiltrarse en el cerebro desde el torrente sanguíneo durante la inflamación. Cuando se infiltran en el sistema nervioso central, tienen efectos proinflamatorios en lugar de antiinflamatorios.
Los investigadores demostraron con un modelo de ratón de EM que estas ILC3 inflamatorias en el cerebro funcionan como células presentadoras de antígenos. : Muestran fragmentos de proteína de mielina, el ingrediente principal en la capa aislante alrededor de las fibras nerviosas, a las células T, lo que las incita a atacar la mielina, causando el daño nervioso que da lugar a los signos de la enfermedad. Encontraron las ILC3 inflamatorias en estrecha asociación con las células T en regiones de inflamación activa y daño nervioso en el cerebro de los ratones.
«La infiltración de estas ILC3 inflamatorias en el cerebro y la médula espinal de los ratones coincide con el inicio y pico de la enfermedad», dijo el primer autor John Benji Grigg, candidato a doctorado de la Facultad de Ciencias Médicas de Weill Cornell en el laboratorio de Sonnenberg. «Además, nuestros datos experimentales en ratones demuestran que estas células inmunitarias desempeñan un papel clave en la conducción de la patogenia de la neuroinflamación».
Los investigadores descubrieron que podían prevenir enfermedades similares a la esclerosis múltiple en los animales eliminando las ILC3, una molécula clave llamada MHCII, que normalmente se usa en el proceso de presentación de antígenos; la eliminación bloquea esencialmente la capacidad de las células para activar las células T que atacan la mielina.
«A pesar de nuestras mejores terapias modificadoras de la enfermedad para Los pacientes con EM continúan progresando y, dado que la enfermedad comienza en una etapa temprana de la vida, se enfrentan a la perspectiva de una discapacidad física y cognitiva permanente», dijo el coautor, el Dr. Tim Vartanian, profesor de neurociencia en el Feil Family Brain and Mind Institute en Weill Cornell Medicine, jefe de la división de esclerosis múltiple y neuroinmunología y profesor de neurología en el Departamento de Neurología en Weill Cornell Medicine y NewYork-Presbyterian/Weill Cornell Medical Center. «La identificación de ILC3 inflamatorias con capacidades de presentación de antígenos en el sistema nervioso central de personas con EM ofrece un nuevo objetivo estratégico para prevenir lesiones en el sistema nervioso».
Finalmente, los investigadores descubrieron que las ILC3 que residen en otros tejidos en el cuerpo se puede programar, de hecho, para contrarrestar la actividad de las células T que se infiltran en el cerebro, previniendo la enfermedad similar a la EM en ratones.
Este trabajo se completó en estrecha colaboración con el Dr. Ari Waisman, director del Instituto de Medicina Molecular del Centro Médico Universitario de la Universidad Johannes Gutenberg de Mainz, donde los investigadores se basaron en investigaciones anteriores que demostraron que hay ILC3 residentes en el intestino que muestran antígenos a las células T de una manera ligeramente diferente para promover la inactividad de las células T, o «tolerancia». Los investigadores demostraron que al exponer experimentalmente estas ILC3 intestinales inductoras de tolerancia a la mielina, podrían bloquear la actividad de las células T neuroinflamatorias y el desarrollo de una enfermedad similar a la EM en los ratones.
Por lo tanto, el trabajo apunta a la posibilidad que la EM y, potencialmente, muchas otras afecciones inflamatorias podrían algún día ser tratadas mediante la inhibición directa de la actividad de las ILC3 inflamatorias que se infiltran en el cerebro, o dirigiendo los autoantígenos a las ILC3 intestinales que promueven la tolerancia en otros tejidos, dijo el Dr. Sonnenberg.
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Las células inmunitarias clave mantienen bacterias intestinales sanas para proteger contra el cáncer colorrectal Más información: Gregory Sonnenberg et al, Las células linfoides innatas presentadoras de antígeno orquestan la neuroinflamación, Nature (2021). DOI: 10.1038/s41586-021-04136-4. www.nature.com/articles/s41586-021-04136-4 Información de la revista: Nature
Proporcionado por Weill Cornell Medical College Cita: Nueva población de células inmunitarias puede desencadenar la inflamación en la esclerosis múltiple y otros trastornos cerebrales (1 de diciembre de 2021) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-12-immune-cell-population-trigger-inflammation.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.