Vínculo entre el cerebro y el sistema inmunitario

Artículo publicado por NeuroScience News –

Investigadores encuentran el eslabón perdido entre el cerebro y el sistema inmunitario

Implicaciones profundas para las enfermedades neurológicas, desde el autismo hasta el Alzheimer y la esclerosis múltiple.

En un sorprendente descubrimiento que anula décadas de enseñanzas de los libros de texto, investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Virginia han determinado que el cerebro está directamente conectado al sistema inmunitario por vasos que anteriormente se creía que no existían. Que tales vasos hayan escapado a la detección cuando el sistema linfático ha sido tan exhaustivamente mapeado en todo el cuerpo es sorprendente por sí mismo, pero la verdadera importancia del descubrimiento radica en los efectos que podría tener en el estudio y tratamiento de enfermedades neurológicas que van desde el autismo hasta la enfermedad de Alzheimer y la esclerosis múltiple.

“En lugar de preguntar, ‘¿Cómo estudiamos la respuesta inmune del cerebro?’ ‘¿Por qué los pacientes con esclerosis múltiple tienen ataques inmunes?’ ahora podemos abordar esto mecánicamente. Porque el cerebro es como cualquier otro tejido conectado al sistema inmune periférico a través de vasos linfáticos meníngeos”, dijo Jonathan Kipnis, PhD, profesor del Departamento de Neurociencia de la UVA y director del Centro de Inmunología y Glía Cerebral (BIG) de la UVA. “Cambia completamente la forma en que percibimos la interacción neuroinmune. Siempre la percibimos antes como algo esotérico que no se podía estudiar. Pero ahora podemos hacer preguntas mecánicas”.

“Creemos que para cada enfermedad neurológica que tiene un componente inmune, estos vasos pueden desempeñar un papel importante”, dijo Kipnis. “Es difícil imaginar que estos vasos no estén involucrados en una enfermedad [neurológica] con un componente inmune”.

Nuevo descubrimiento en el cuerpo humano

Kevin Lee, PhD, presidente del Departamento de Neurociencia de la UVA, describió su reacción al descubrimiento del laboratorio de Kipnis: “La primera vez que estos chicos me mostraron el resultado básico, solo dije una frase: ‘Tendrán que cambiar los libros de texto’”.

Nunca ha habido un sistema linfático para el sistema nervioso central, y quedó muy claro desde esa primera observación singular, y han realizado muchos estudios desde entonces para reforzar el hallazgo, que cambiará fundamentalmente la forma en que la gente ve la relación del sistema nervioso central con el sistema inmunitario.

Incluso Kipnis se mostró escéptico inicialmente. “Realmente no creía que hubiera estructuras en el cuerpo de las que no tuviéramos conocimiento. Pensé que el cuerpo estaba mapeado”, dijo. “Pensé que estos descubrimientos terminaron en algún lugar a mediados del siglo pasado. Pero aparentemente no ha sido así”.

‘Muy bien escondido’

El descubrimiento fue posible gracias al trabajo de Antoine Louveau, PhD, un becario postdoctoral en el laboratorio de Kipnis. Los vasos fueron detectados después de que Louveau desarrollara un método para montar las meninges de un ratón, las membranas que cubren el cerebro, en una sola diapositiva para que pudieran examinarse en su totalidad. “Fue bastante fácil, en realidad”, dijo. “Hubo un truco: fijamos las meninges dentro de la bóveda craneal, de modo que el tejido estuviera asegurado en su condición fisiológica, y luego lo diseccionamos. Si lo hubiéramos hecho al revés, no habría funcionado”.

Después de notar patrones similares a vasos en la distribución de las células inmunes en sus diapositivas, buscó vasos linfáticos y allí estaban. Lo imposible existía. Louveau, de voz suave, recordó el momento: “Llamé a Jony [Kipnis] al microscopio y le dije: ‘Creo que tenemos algo’”.

Esto muestra los mapas del sistema linfático: el antiguo (izquierda) y el actualizado para reflejar el descubrimiento de la UVA.

En cuanto a cómo los vasos linfáticos del cerebro lograron pasar desapercibidos todo este tiempo, Kipnis los describió como "muy bien escondidos" y señaló que siguen un vaso sanguíneo principal hasta los senos paranasales, un área difícil de visualizar. "Está tan cerca del vaso sanguíneo, que simplemente lo pasas por alto", dijo. "Si no sabes lo que buscas, simplemente lo pasas por alto".

“La toma de imágenes en vivo de estos vasos fue crucial para demostrar su función, y no sería posible sin la colaboración con Tajie Harris”, señaló Kipnis. Harris, un PhD, es profesor asistente de neurociencia y miembro del centro BIG. Kipnis también elogió las “fenomenales” habilidades quirúrgicas de Igor Smirnov, un investigador asociado en el laboratorio de Kipnis cuyo trabajo fue fundamental para el éxito de la toma de imágenes del estudio.

Alzheimer, Autismo, Esclerosis Múltiple y más allá

La inesperada presencia de los vasos linfáticos plantea una enorme cantidad de preguntas que ahora necesitan respuestas, tanto sobre el funcionamiento del cerebro como sobre las enfermedades que lo afectan. Por ejemplo, la enfermedad de Alzheimer. “En el Alzheimer, hay acumulaciones de grandes trozos de proteína en el cerebro”, dijo Kipnis. “Creemos que se pueden estar acumulando en el cerebro porque estos vasos no los eliminan de manera eficiente”. Señaló que los vasos se ven diferentes con la edad, por lo que el papel que desempeñan en el envejecimiento es otra vía a explorar. Y hay una enorme variedad de otras enfermedades neurológicas, desde el autismo hasta la esclerosis múltiple, que deben reconsiderarse a la luz de la presencia de algo que la ciencia insistía en que no existía.

Acerca de esta investigación en neurociencia

Los hallazgos han sido publicados en línea por la prestigiosa revista Nature y aparecerán en una próxima edición impresa. El artículo fue escrito por Louveau, Smirnov, Timothy J. Keyes, Jacob D. Eccles, Sherin J. Rouhani, J. David Peske, Noel C. Derecki, David Castle, James W. Mandell, Lee, Harris y Kipnis.

Financiación: El estudio fue financiado por las subvenciones R01AG034113 y R01NS061973 de los Institutos Nacionales de Salud. Louveau fue becario de la Fondation pour la Recherche Médicale.

Fuente: Debra Kain – Sistema de Salud de la Universidad de Virginia

Fuente de la imagen: La imagen se atribuye al Sistema de Salud de la Universidad de Virginia

Investigación Original: Resumen de “Características estructurales y funcionales de los vasos linfáticos del sistema nervioso central” por Antoine Louveau, Igor Smirnov, Timothy J. Keyes, Jacob D. Eccles, Sherin J. Rouhani, J. David Peske, Noel C. Derecki, David Castle, James W. Mandell, Kevin S. Lee, Tajie H. Harris y Jonathan Kipnis en Nature. Publicado en línea el 1 de junio de 2015 nature14432

Resumen

Características estructurales y funcionales de los vasos linfáticos del sistema nervioso central

Una de las características del sistema nervioso central es la ausencia de un sistema de drenaje linfático clásico. Aunque ahora se acepta que el sistema nervioso central experimenta una vigilancia inmunitaria constante que tiene lugar dentro del compartimento meníngeo1, 2, 3, los mecanismos que rigen la entrada y salida de células inmunitarias del sistema nervioso central siguen siendo poco conocidos4, 5, 6. En la búsqueda de puertas de entrada de células T hacia y desde las meninges, descubrimos vasos linfáticos funcionales que recubren los senos durales. Estas estructuras expresan todos los marcadores moleculares de las células endoteliales linfáticas, son capaces de transportar tanto líquido como células inmunitarias del líquido cefalorraquídeo y están conectadas a los ganglios linfáticos cervicales profundos. La ubicación única de estos vasos puede haber impedido su descubrimiento hasta la fecha, contribuyendo así al concepto largamente sostenido de la ausencia de vascularización linfática en el sistema nervioso central. El descubrimiento del sistema linfático del sistema nervioso central puede requerir una reevaluación de los supuestos básicos en neuroinmunología y arroja nueva luz sobre la etiología de las enfermedades neuroinflamatorias y neurodegenerativas asociadas con la disfunción del sistema inmunitario.

“Características estructurales y funcionales de los vasos linfáticos del sistema nervioso central” por Antoine Louveau, Igor Smirnov, Timothy J. Keyes, Jacob D. Eccles, Sherin J. Rouhani, J. David Peske, Noel C. Derecki, David Castle, James W. Mandell, Kevin S. Lee, Tajie H. Harris y Jonathan Kipnis en Nature. Publicado en línea el 1 de junio de 2015 nature14432

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