¿Cómo controla el sistema inmunitario el cerebro?
Las células inmunitarias (amarillas y moradas) llenan un seno (verde azulado) en la capa exterior de las meninges, el tejido que rodea el cerebro y la médula espinal. Investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis han descubierto que las células inmunitarias estacionadas en dichos senos paranasales controlan el cerebro e inician una respuesta inmunitaria si detectan un problema. Crédito: Justin Rustenhoven
La enfermedad de Alzheimer, la esclerosis múltiple, el autismo, la esquizofrenia y muchas otras afecciones neurológicas y psiquiátricas se han relacionado con la inflamación del cerebro. Cada vez hay más pruebas de que las células y moléculas inmunitarias también desempeñan un papel clave en el desarrollo y funcionamiento normales del cerebro. Pero en el centro del floreciente campo de la neuroinmunología se encuentra un misterio: ¿cómo sabe el sistema inmunitario lo que sucede en el cerebro? A generaciones de estudiantes se les ha enseñado que el cerebro está inmunoprivilegiado, lo que significa que el sistema inmunitario lo evita en gran medida.
Ahora, los investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis creen que han descubierto cómo el sistema inmunitario controla lo que sucede en el cerebro. Las células inmunitarias están estacionadas en las meninges, el tejido que cubre el cerebro y la médula espinal, donde toman muestras del líquido a medida que sale del cerebro. Si las células detectan signos de infección, enfermedad o lesión, están preparadas para iniciar una respuesta inmunitaria para enfrentar el problema, dijeron los investigadores.
Los hallazgos, publicados el 27 de enero en la revista Cell, abren la posibilidad de apuntar a las células inmunitarias en tales sitios de vigilancia como un medio para tratar afecciones provocadas por la inflamación cerebral.
«Cada órgano del cuerpo está siendo vigilado por el sistema inmunitario», dijo el autor principal Jonathan Kipnis, Ph. .D., Profesor Distinguido Alan A. y Edith L. Wolff de Patología e Inmunología. «Si hay un tumor, una lesión, una infección en cualquier parte del cuerpo, el sistema inmunitario tiene que saberlo. Pero la gente dice que la excepción es el cerebro; si tienes un problema en el cerebro, el sistema inmunitario simplemente deja que suceda. «Eso nunca tuvo sentido para mí. Lo que hemos encontrado es que, de hecho, existe una vigilancia inmunológica del cerebro, simplemente está sucediendo fuera del cerebro. Ahora que sabemos dónde está sucediendo, eso abre muchas posibilidades nuevas para modular el sistema inmunológico». «
En 2015, Kipnis y sus colegas encontraron una red de vasos que drena líquido y pequeñas moléculas del cerebro a los ganglios linfáticos, donde se inician las respuestas inmunitarias. El descubrimiento demostró una conexión física directa entre el cerebro y el sistema inmunológico. Pero la red de vasos representaba una salida del cerebro. Seguía sin estar claro dónde entraban o vigilaban el cerebro las células inmunitarias.
Kipnis y Justin Rustenhoven, Ph.D., investigador postdoctoral y primer autor del nuevo artículo, se propusieron encontrar la puerta de entrada del sistema inmunitario a el cerebro. Vieron una pista en el hecho de que los vasos que contienen líquido que sale del cerebro corren junto a los senos paranasales en la duramadre, la dura capa externa de las meninges justo debajo del cráneo. Los senos durales, que contienen sangre que transporta células inmunitarias, carecen de la barrera hermética que en otros lugares mantiene la sangre separada del cerebro.
Los experimentos demostraron que los senos durales estaban repletos de moléculas del cerebro y células inmunitarias que habían sido llevado con sangre. Se representaron varios tipos de células inmunitarias, incluidas algunas que captan y muestran moléculas sospechosas de la sangre y otras que escanean las moléculas sospechosas y responden montando una defensa.
«Imagínese si sus vecinos atravesaran basura todos los días», dijo Kipnis, también profesor de neurocirugía, neurología y neurociencia. «Si comienzan a encontrar toallas manchadas de sangre en la basura, saben que algo anda mal. Es lo mismo con el sistema inmunitario. Si las células inmunitarias que patrullan ven antígenos tumorales o signos de infección en el cerebro, las células saben que hay un problema. Llevarán esa evidencia a la sede inmunitaria, que son los ganglios linfáticos, e iniciarán una respuesta inmunitaria».
Los hallazgos sugieren que el sistema inmunitario vigila el cerebro a distancia y solo entra cuando encuentra un problema. . Esto podría explicar por qué durante tanto tiempo se pensó que el cerebro tenía privilegios inmunológicos.
«La actividad inmunitaria en el cerebro puede ser muy perjudicial», dijo Rustenhoven. “Puede matar neuronas y causar inflamación. El cerebro no puede tolerar mucha inflamación porque el cráneo es un volumen fijo. Por lo tanto, la vigilancia inmunológica se lleva a los límites, donde las células aún pueden monitorear el cerebro pero no corren el riesgo de dañarlo. «
La esclerosis múltiple es una enfermedad degenerativa en la que el sistema inmunitario ataca la cubierta protectora de los nervios, provocando problemas de comunicación entre el cerebro y el resto del cuerpo. Se desconoce la causa. Utilizando un modelo de ratón de esclerosis múltiple, los investigadores demostraron que el inicio de la enfermedad desencadenó una acumulación masiva de células inmunitarias activadas en los senos durales, lo que sugiere que las respuestas inmunitarias dañinas pueden comenzar en la duramadre y propagarse al cerebro.
Se necesita más trabajo para verificar el papel de los senos durales en las condiciones neuroinflamatorias. Pero la ubicación de los senos paranasales justo en el interior del cráneo en el lado accesible de la barrera hematoencefálica sugiere posibilidades para atacar al sistema inmunitario en esa área.
«Si esta es una puerta de entrada al cerebro, podemos intentar manipular el área con terapias destinadas a evitar que las células inmunitarias sobreactivadas entren en el cerebro», dijo Kipnis. «La duramadre está cerca de la superficie, por lo que es posible que incluso podamos administrar medicamentos a través del cráneo. En teoría, se podría crear un ungüento que se difunda a través del hueso del cráneo y llegue a la duramadre. Es posible que hayamos encontrado respuestas inflamatorias. ya que comienzan muchas afecciones neuroinmunológicas, y hay mucho que podemos hacer con eso».
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La malaria engaña al sistema de defensa del cerebro, según un nuevo estudio Más información: Cell (2021). DOI: 10.1016/j.cell.2020.12.040 Información del diario: Cell
Proporcionado por la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington Cita: ¿Cómo controla el sistema inmunitario ¿el cerebro? (2021, 27 de enero) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-01-immune-tabs-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.