¿Las células inmunitarias interrumpen el crecimiento del cerebro en la vejez?

Publicado 08/07/2019 7:24:32CET
Imagen de una neurona
Imagen de una neuronaUPF - Archivo

MADRID, 8 Jul. (EUROPA PRESS) -

Un estudio realizado por investigadores de la Escuela de Medicina de la Universidad de Stanford revela que las células inmunes se infiltran donde se encuentran las células nerviosas recién creadas del cerebro a medida que envejece, lo que altera la formación de nuevas células.

Hay muchas razones para pensar que estos intrusos no aportan ningún beneficio, según los investigadores. Los experimentos en un plato de laboratorio y en animales vivos indican que secretan una sustancia que ahoga la producción de nuevas células nerviosas.

Si bien la mayoría de los experimentos en el estudio se llevaron a cabo en ratones, el hallazgo central, la invasión, por parte de las células inmunes llamadas células T asesinas, de nichos neurogénicos (puntos especializados en el cerebro donde se generan nuevas células nerviosas o neuronas), fue confirmado en tejido extirpado de cerebros humanos autopsiados.

Los hallazgos podrían acelerar el progreso en la búsqueda de las moléculas del cuerpo que promueven el deterioro común de la función cerebral en personas mayores y en encontrar tratamientos que puedan detener o incluso revertir ese deterioro. También constituyen una grieta en el dogma que se considera al cerebro sano impermeable a la invasión por las células inmunes del cuerpo, cuyo acceso desenfrenado al órgano podría causar daños.

"Los libros de texto dicen que las células inmunitarias no pueden entrar fácilmente en el cerebro sano, y eso es en gran parte cierto
--dice la doctora Anne Brunet, profesora de genética y autora principal del estudio--. Pero hemos demostrado que no solo se adentran en cerebros que, por lo demás, están sanos, incluido el cerebro humano, sino que llegan a la parte misma del cerebro donde surgen nuevas neuronas".

Muchos puntos en el cerebro de un joven mamífero están repletos de nuevas neuronas. Pero en su mayor parte, tienen que durar toda la vida. Los cerebros de los mamíferos más viejos retienen solo un par de nichos neurogénicos, que consisten en varios tipos de células cuya combinación es fundamental para el apoyo de las células madre neurales que pueden diferenciarse en neuronas y generar más de sí mismas. Las nuevas neuronas generadas en estos nichos se consideran esenciales para formar nuevos recuerdos y para el aprendizaje, así como para la discriminación de olores.

Para aprender más sobre la composición del nicho neurogénico, los investigadores de Stanford catalogaron, una célula a la vez, los niveles de activación de los genes en cada una de las cerca de 15.000 células extraídas de la zona subventricular (un nicho neurogénico encontrado en cerebros de ratones y humanos) de ratones sanos de 3 meses de edad y ratones sanos de 28 o 29 meses de edad.

Este análisis de una sola célula y de alta resolución permitió a los científicos caracterizar cada célula que observaron y ver en qué actividades se involucró. Su análisis confirmó la presencia de nueve tipos de células conocidas que componen el nicho neurogénico.

Pero cuando Brunet y sus colegas compararon sus observaciones en el cerebro de ratones jóvenes (equivalente en años humanos a adultos jóvenes) con lo que vieron en los cerebros de ratones viejos (equivalente a personas con 80 años), identificaron un par de tipos de células en los ratones más viejos no se suele esperar que estén allí, y apenas presente en los ratones jóvenes. En particular, encontraron células inmunes conocidas como células T asesinas que acechan en la zona subventricular de los ratones más viejos.

El cerebro sano no está de ninguna manera desprovisto de células inmunes. De hecho, cuenta con su propia versión única de ellos, llamada microglia. Pero a una variedad mucho mayor de células inmunitarias que abundan en la sangre, el bazo, el intestino y en otras partes del cuerpo, generalmente se les niega la entrada al cerebro, ya que los vasos sanguíneos que impregnan el cerebro tienen paredes herméticamente cerradas.

La llamada barrera hematoencefálica resultante hace que un cerebro sano esté a salvo de la intrusión de células inmunitarias potencialmente dañinas en un desgarro inflamatorio como resultado de una enfermedad o lesión sistémica.

"Encontramos una población extremadamente escasa de células T asesinas en la zona subventricular de ratones jóvenes --dice el profesor Brunet--. Pero en los ratones más viejos, sus números se expandieron 16 veces".

Eso encajó con un número reducido de células madre neuronales con capacidad de proliferación en la zona subventricular de los ratones más viejos. Otros experimentos demostraron varios aspectos de la interacción no tan suave de las células T asesinas con las células madre neurales. Por un lado, las pruebas en platos de laboratorio y en animales vivos indicaron que las células T asesinas aisladas de la zona subventricular de los ratones viejos estaban mucho más dispuestas que las de la sangre de los mismos ratones para bombear una sustancia que promueve la inflamación y que impidió que las células madre neurales generaran nueva células nerviosas.

En segundo lugar, se observaron células T asesinas anidadas junto a células madre neurales en zonas subventriculares de ratones viejos y en tejido extraído del nicho neurogénico correspondiente en cerebros autopsiados de humanos viejos. En este caso, las células madre neurales estaban menos preparadas para proliferar.

Un tercer hallazgo fue especialmente intrigante. El trabajo de las células T asesinas es recorrer el cuerpo y explorar las superficies de las células en busca de signos bioquímicos de la presencia de un patógeno o de la posibilidad de que una célula se esté volviendo o ya sea cancerosa. Tales características bioquímicas reveladoras se llaman antígenos.

Las decenas de miles de millones de células T asesinas en un cuerpo humano son capaces de reconocer una gigantesca gama de antígenos por medio de receptores en sus propias superficies. Esto se debe a que cada célula T asesina no expuesta o ingenua tiene su propia forma de receptor único.

Cuando una célula T asesina inicialmente inocua se expone a un antígeno desconocido que se adapta a su receptor de forma única, reacciona al someterse a múltiples rondas sucesivas de replicación, que culminan en un gran conjunto de células guerreras que comparten el mismo receptor y están listas para destruir cualquier célula, transformándolo en el antígeno ofensivo. Este proceso se llama expansión clonal.

Las células T asesinas encontradas en el cerebro de ratones viejos habían sufrido una expansión clonal, lo que indicaba una posible exposición a antígenos desencadenantes. Pero los receptores en esas células T asesinas diferían de los que se encuentran en la sangre de los ratones viejos, lo que sugiere que las células T asesinas localizadas en el cerebro no solo habían atravesado una barrera hematoencefálica interrumpida a través de la difusión pasiva sino que, más bien, estaban reaccionando a antígenos diferentes.

El grupo de Brunet ahora está tratando de determinar cuáles son esos antígenos. "Pueden asumir cierta responsabilidad por la interrupción de la producción de nuevas neuronas en los nichos neurogénicos del cerebro que envejecen" -concluye Brunet.

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