El vínculo inmunitario entre una barrera hematoencefálica permeable y la esquizofrenia
Una condición genética conocida como síndrome de deleción 22q.11.2 está asociada con un mayor riesgo de esquizofrenia. Un equipo dirigido por Penn Vet descubrió que una barrera hematoencefálica con fugas, que permite una participación inmune inapropiada en el sistema nervioso central, puede contribuir a esta o quizás a otras afecciones neuropsiquiátricas. Crédito: Jorge Ivn Alvarez
Como un severo guardaespaldas para el sistema nervioso central, la barrera hematoencefálica mantiene fuera cualquier cosa que pueda provocar enfermedades e inflamaciones peligrosas, al menos cuando todo funciona normalmente.
Es posible que ese no sea el caso en personas con esquizofrenia y otros trastornos mentales, según sugieren nuevos hallazgos de un equipo dirigido por investigadores de la Escuela de Medicina Veterinaria, la Escuela de Medicina Perelman y el Hospital Infantil de Filadelfia (CHOP). En estos individuos, parece que una barrera más permisiva permite que el sistema inmunitario se involucre de manera inapropiada en el sistema nervioso central, mostraron los investigadores. Es probable que la inflamación que surge contribuya a las manifestaciones clínicas de las afecciones neuropsiquiátricas.
«Nuestra hipótesis fue que, si la función inmunitaria de la barrera hematoencefálica se ve comprometida, la inflamación resultante tendrá un impacto en el sistema nervioso central sistema nervioso», dice Jorge Ivn Alvarez, profesor asistente en Penn Vet y autor principal del trabajo, publicado en la revista Brain. «Con eso en mente, creemos que estos hallazgos también podrían usarse para comprender cómo la barrera hematoencefálica y los procesos neurológicos impactan no solo en la esquizofrenia sino también en los trastornos mentales en general».
El equipo de investigación prosiguió el estudio centrado en una condición rara llamada síndrome de deleción 22q11.2 (22qDS), en la que las personas nacen sin una pequeña porción de ADN del cromosoma 22. Aproximadamente una cuarta parte de las personas con este síndrome desarrollan esquizofrenia. Penn y CHOP tienen una comunidad de investigadores que estudian la condición, a menudo como una forma de profundizar en los misterios de la esquizofrenia.
Sin embargo, este trastorno no había sido un foco para el laboratorio de Álvarez hasta que dio una charla en CHOP sobre su área de especialización, la barrera hematoencefálica, y un asistente se le acercó después.
«Comenzamos a hablar sobre el hecho de que, en este síndrome de deleción, uno de los genes faltantes es muy importante para función de la barrera hematoencefálica», dice Álvarez.
Ese asistente, Stewart Anderson de CHOP, había estado estudiando 22qDS, y juntos, él y Álvarez, comenzaron a colaborar para evaluar si la barrera hematoencefálica y su efecto sobre el el sistema inmunitario estaban desempeñando un papel en la afección.
Como primer paso, el grupo utilizó una técnica mediante la cual las células madre de pacientes con 22qDS diagnosticados con esquizofrenia, así como controles sanos, son persuadidas para convertirse en células sanguíneas. células endoteliales de la barrera cerebral, las células que forman una «pared» estrechamente regulada .» En experimentos dirigidos por el estudiante de doctorado de Vet School Alexis Crockett, encontraron que la función de barrera en las células derivadas de pacientes con 22qDS estaba más deteriorada que las derivadas de los controles sanos, que eran más restrictivas. Confirmaron estos hallazgos en ratones criados para tener una versión de 22qDS, y descubrieron que su barrera hematoencefálica también tenía fugas en comparación con los ratones normales.
El cerebro generalmente se considera «inmune privilegiado», lo que significa que la vigilancia llevado a cabo por las células inmunitarias y los mediadores inmunitarios en el sistema nervioso central no solo está regulado por el bloqueo físico de la barrera hematoencefálica, sino también por las células endoteliales que hacen que la barrera exprese niveles más bajos de moléculas de señalización inmunitarias.
Para ver si 22qDS comprometía este privilegio inmunitario, los investigadores observaron de nuevo células madre de pacientes inducidas para convertirse en células de la barrera hematoencefálica y su modelo de ratón. En ambos casos, observaron deficiencias en las propiedades de privilegio inmunitario de la barrera, con más células inmunitarias y moléculas proinflamatorias capaces de cruzarla.
Como validación final de sus hallazgos, los investigadores examinaron tejido cerebral mortem de tres pacientes con 22qDS y tres controles. Similar a su trabajo en células cultivadas y el modelo de ratón, encontraron evidencia de deterioro en las funciones de protección física e inmunológica de la barrera hematoencefálica.
«Este fue el proceso de corroboración, replicando todas estas observaciones en humanos tejidos», dice Álvarez.
El trabajo se suma a un creciente cuerpo de evidencia que sugiere que la esquizofrenia y ciertas otras afecciones neuropsiquiátricas pueden ser, en parte, trastornos neuroinflamatorios. También es el primer estudio que evalúa la función de la barrera hematoencefálica en 22qDS, estableciendo un vínculo importante entre la neuroinflamación debida a la disfunción de la barrera y los trastornos neuropsiquiátricos.
«Dado que el 25 % de los pacientes con 22q desarrollan esquizofrenia, es posible que que estos mecanismos que tienen lugar en 22q son aplicables a la esquizofrenia idiopática», dice Álvarez. «Y cuando los pacientes con 22q se estudian en detalle, se descubre que hasta el 80 % tiene algún tipo de trastorno mental, por lo que estos hallazgos también pueden extenderse a otros trastornos», como quizás la depresión o el autismo, dice.
En el trabajo futuro, Álvarez y sus colegas explorarán más a fondo el papel de la barrera hematoencefálica, detallando qué procesos están involucrados en el aumento de la permeabilidad de la barrera, incluida una mirada a los astrocitos, células que normalmente mejoran la función de la barrera.
Más información sobre la conexión entre la inflamación y la enfermedad neuropsiquiátrica, dice Álvarez, podría conducir algún día a terapias que aborden la inflamación mediante la manipulación de la respuesta inmunitaria.
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La malaria engaña al sistema de defensa del cerebro, según un nuevo estudio Más información: Alexis M Crockett et al, Interrupción de la barrera hematoencefálica en el síndrome de deleción 22q11.2, Cerebro (2021) ). DOI: 10.1093/brain/awab055 Información del diario: Cerebro
Proporcionado por la Universidad de Pensilvania Cita: El vínculo inmunitario entre una barrera hematoencefálica con fugas y la esquizofrenia (2021 , 21 de abril) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-04-immune-link-leaky-blood-brain-barrier.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.