El cerebro tiene un tipo especial de memoria para infecciones pasadas
WMientras que el cerebro y la médula espinal tienen su propio escuadrón de células inmunitarias especializadas, el sistema inmunitario periférico está armado con un batallón más grande de proteínas, células y órganos completos, como el bazo, que protegen a los invasores. Durante la última década, los investigadores han logrado un gran progreso en la comprensión de cómo el sistema inmunitario periférico afecta la actividad neuronal: cómo las señales inmunitarias que se originan fuera del sistema nervioso central pueden afectar los procesos cognitivos, el comportamiento social, la neurodegeneración y más. De hecho, han aprendido que las células inmunitarias de la periferia patrullan rutinariamente el sistema nervioso central y apoyan su función. En un estudio reciente, los investigadores demostraron por primera vez que, así como el cerebro recuerda personas, lugares, olores, etc., también almacena lo que llaman «rastros de memoria» de infecciones pasadas del cuerpo. Reactivar las mismas células cerebrales que codifican esta información es suficiente para convocar rápidamente al sistema inmunitario periférico para defender los tejidos en riesgo.
En cierto modo, esto no es del todo una sorpresa. Está claro que el sistema inmunitario periférico es capaz de retener información sobre infecciones pasadas para combatir futuras; de lo contrario, las vacunas no funcionarían. Pero Asya Rolls, neuroinmunóloga del Technion-Israel Institute of Technology y autora principal del artículo, dice que el estudio amplía este concepto de memoria inmunológica clásica. Inicialmente, se sorprendió de que el cerebro pudiera almacenar rastros de actividad inmunológica y usarlos para desencadenar una respuesta tan precisa. “Estaba asombrada”, dice ella.
El equipo de Rolls se centró en una región del cerebro llamada corteza insular, que detecta el estado interno del cuerpo a través de señales viscerales como la temperatura, el dolor, el hambre y, razonaron los investigadores, tal vez la actividad inmunológica. Estudiaron cepas de ratones con un tipo de inflamación intestinal conocida como colitis y usaron marcadores fluorescentes para tomar instantáneas de los grupos de células cerebrales en la corteza insular que se activaron durante la infección.
Después de que la infección y la respuesta inmune se disiparon, los investigadores inyectaron a los ratones un fármaco que reactivó artificialmente esos mismos grupos de células cerebrales. Quedaron atónitos por lo que vieron: al reactivarse, la corteza insular dirigió al sistema inmunitario para que montara una respuesta específica en el intestino en el sitio de la inflamación original, aunque, en ese momento, no había infección, daño tisular ni patógenos. -Inflamación local iniciada que se encuentra. El cerebro había retenido algún tipo de recuerdo de la infección y estaba preparado para reiniciar la lucha.
«Este resultado fue el que nos dejó boquiabiertos porque realmente no lo esperábamos», dice la primera autora del artículo, Tamar Koren, de Technion. “Este fue, creo, nuestro momento aha”.
La repetición de los experimentos en ratones que tenían infecciones de la cavidad abdominal generó resultados similares. Sin embargo, no quedó claro cómo la corteza insular se comunica con los órganos para estimular una respuesta inmune.
Para comenzar a responder a esa pregunta, los investigadores utilizaron un marcador fluorescente para trazar las conexiones nerviosas que permitían que el cerebro intercambiara mensajes con el intestino y la cavidad abdominal. Sin embargo, Koren sospecha que este camino es solo una línea de comunicación. Ella dice que la corteza insular también podría estar enviando señales a los revestimientos de tejidos del cuerpo o regulando los niveles hormonales para ayudar a reactivar una respuesta inmunológica.
Aunque es probable que haya regiones cerebrales adicionales en juego, la corteza insular fue el lugar correcto para comenzar, dice Kevin Tracey, presidente de los Institutos Feinstein para la Investigación Médica y neurocirujano, que no participó en el estudio. Tracey demostró en la década de 1990 que un nervio específico conectado al tronco del encéfalo podía comunicarse con las células inmunitarias periféricas y reprimir la respuesta inmunitaria antes de que dañara el cuerpo. Este fenómeno, ahora conocido como reflejo inflamatorio, fue la primera evidencia de que los circuitos neuronales podían controlar el sistema inmunológico periférico. Y ahora se usa para tratar enfermedades autoinmunes como la artritis reumatoide.
El estudio proporciona evidencia «incuestionable» de que el sistema nervioso central puede controlar el sistema inmunitario periférico, dice Tracey. «Es una contribución increíblemente importante a los campos de la neurociencia y la inmunología».
Así como los investigadores han rastreado el procesamiento sensorial y motor en regiones específicas del cerebro, Tracey sospecha que también existe un «mapa» neurológico similar de información inmunológica. Este estudio, dice, es la primera evidencia directa de ese mapa. “Va a ser muy emocionante ver qué viene después”, añade.
El laboratorio de Rolls ha comenzado a diseñar ensayos clínicos para tratar la inflamación intestinal crónica según los hallazgos de su equipo. Muchos trastornos intestinales, como la enfermedad inflamatoria intestinal, son provocados por el estrés o las emociones fuertes. Los investigadores creen que esto hace que las neuronas de la corteza insular fallen, lo que reactiva una memoria inmunológica y desencadena una respuesta inmunitaria equivocada. Pudieron aliviar con éxito la colitis en ratones simplemente disminuyendo la activación en la corteza insular, y sospechan que colocar a pacientes humanos en una máquina de resonancia magnética funcional y enseñarles a reducir conscientemente la actividad en esa región podría aliviar la inflamación intestinal con menos dependencia de medicamento. Permitir que el cerebro responda, explica Rolls, sería la respuesta más equilibrada y personalizada que su equipo podría pedir.
