Los científicos identifican las células cerebrales que regulan la inflamación y determinan cómo controlan la respuesta inmunitaria.
© Voisin/Phanie/Science Photo LibraryUna población de neuronas del tronco encefálico, la estructura en forma de tallo que conecta la mayor parte del cerebro con la médula espinal, actúa como dial maestro del sistema inmunitario.
Los científicos saben desde hace tiempo que el cerebro interviene en el sistema inmunitario, pero cómo lo hace ha sido un misterio. Ahora, los científicos han identificado células en el tronco encefálico que perciben señales inmunitarias procedentes de la periferia del cuerpo y actúan como reguladores maestros de la respuesta inflamatoria del organismo.
Los resultados, publicados el 1 de mayo en Nature1, sugieren que el cerebro mantiene un delicado equilibrio entre las señales moleculares que promueven la inflamación y las que la atenúan, un hallazgo que podría conducir a tratamientos para enfermedades autoinmunes y otras afecciones causadas por una respuesta inmunitaria excesiva.
Según Ruslan Medzhitov, inmunólogo de la Universidad de Yale, en New Haven (Connecticut), el descubrimiento es similar a un episodio de cisne negro - inesperado pero que cobra todo su sentido una vez revelado. Los científicos sabían que el tronco encefálico tiene muchas funciones, como el control de procesos básicos como la respiración. Sin embargo, añade, el estudio «demuestra que hay toda una capa de biología que ni siquiera habíamos previsto».
El cerebro vigila
Tras detectar a un intruso, el sistema inmunitario desencadena una avalancha de células inmunitarias y compuestos que favorecen la inflamación. Esta respuesta inflamatoria debe controlarse con exquisita precisión: si es demasiado débil, el organismo corre mayor riesgo de infectarse; si es demasiado fuerte, puede dañar los propios tejidos y órganos.
Trabajos anteriores han demostrado que el nervio vago, una gran red de fibras nerviosas que une el cuerpo con el cerebro, influye en las respuestas inmunitarias. Sin embargo, las neuronas cerebrales específicas que son activadas por estímulos inmunitarios seguían siendo esquivas, afirma Hao Jin, neuroinmunólogo del Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas de EE.UU. en Bethesda (Maryland), que dirigió el trabajo.
Para investigar cómo el cerebro controla la respuesta inmunitaria del organismo, Jin y sus colegas monitorizaron la actividad de las células cerebrales tras inyectar en el abdomen de ratones compuestos bacterianos que desencadenan la inflamación.
Los investigadores identificaron neuronas en el tronco encefálico que se activaban en respuesta a los desencadenantes inmunitarios. La activación de estas neuronas con un fármaco redujo los niveles de moléculas inflamatorias en la sangre de los ratones. El silenciamiento de las neuronas provocó una respuesta inmunitaria descontrolada, con un aumento del número de moléculas inflamatorias del 300% en comparación con los niveles observados en ratones con neuronas funcionales en el tronco encefálico. Estas células nerviosas actúan como «un reóstato en el cerebro que garantiza que la respuesta inflamatoria se mantenga dentro de los niveles adecuados», afirma Charles Zuker, coautor del estudio y neurocientífico de la Universidad de Columbia (Nueva York).
Otros experimentos revelaron la existencia de dos grupos diferenciados de neuronas en el nervio vago: uno que responde a moléculas inmunitarias proinflamatorias y otro que responde a moléculas antiinflamatorias. Estas neuronas transmiten sus señales al cerebro, lo que le permite controlar la respuesta inmunitaria a medida que se desarrolla. En ratones con afecciones caracterizadas por una respuesta inmunitaria excesiva, la activación artificial de las neuronas vagales que transmiten señales antiinflamatorias disminuyó la inflamación.
Atenuar los síntomas autoinmunes
Según Jin, hallar la forma de controlar esta red cuerpo-cerebro recién descubierta ofrecería un enfoque para corregir las respuestas inmunitarias rotas en diversas afecciones como las enfermedades autoinmunes e incluso el COVID prolongado, un síndrome debilitante que puede persistir durante años tras una infección por SARS-CoV-2.
Hay pruebas de que las terapias dirigidas al nervio vago pueden tratar enfermedades como la esclerosis múltiple y la artritis reumatoide, lo que sugiere que dirigirse a las neuronas vagales específicas que transportan las señales inmunitarias podría funcionar en las personas, afirma Zuker. Pero, advierte, «hay mucho trabajo por hacer».
Además de la red neuronal identificada en el estudio, podría haber otras vías por las que el organismo transmite señales inmunitarias al cerebro, afirma Stephen Liberles, neurocientífico de la Facultad de Medicina de Harvard en Boston (Massachusetts). Además, los mecanismos por los que el cerebro envía señales de vuelta al sistema inmunitario para regular la inflamación siguen sin estar claros. «Sólo estamos arañando la superficie», afirma. «Necesitamos entender el reglamento de cómo interactúan el cerebro y el sistema inmunitario».
Referencias:
1. Jin, H., Li, M., Jeong, E., Castro-Martinez, F. & Zuker, C. S. Nature doi.org/10.1038/s41586-024-07469-y (2024). Google Scholar
Giorgia Guglielmi es escritora independiente especializada en ciencias de la vida, biomedicina y política científica. Sus artículos han aparecido en Nature, Science, NOVA Next y otras publicaciones. Giorgia tiene un máster en redacción científica por el Instituto Tecnológico de Massachusetts y un doctorado en biología por el Laboratorio Europeo de Biología Molecular.
Comentario: La buena noticia es que la estimulación del nervio vago, beneficiosa para la salud, es posible con un trabajo respiratorio adecuado.