Como un cuartel general altamente fortificado, nuestro cerebro disfruta de una protección especial contra lo que circula en el resto de nuestro cuerpo a través de la barrera hematoencefálica. Este borde altamente selectivo asegura que el paso de la sangre al cerebro esté estrictamente regulado.
La barrera hematoencefálica también separa el cerebro del sistema inmunológico de nuestro cuerpo, por eso tiene sus propias células inmunes residentes, llamado microglia, que desencadenan inflamación y reparación de tejidos. La microglía llega al cerebro durante el desarrollo embrionario, y luego, la población se renueva a sí misma.
Todavía, Se ha descubierto que los glóbulos blancos, que son parte de nuestro sistema inmunológico, desempeñan un papel en diferentes enfermedades cerebrales, incluida la esclerosis múltiple, Enfermedad de Alzheimer y Parkinson o accidente cerebrovascular. Si también se pueden encontrar glóbulos blancos en cerebros sanos, y lo que podrían estar haciendo allí, ha sido objeto de un intenso debate. Un equipo interdisciplinario de científicos dirigido por el profesor Adrian Liston (VIB-KU Leuven, Babraham Institute) se propuso encontrar las respuestas.
Un concepto erróneo sobre los glóbulos blancos proviene de su nombre. "Estas 'células inmunes' no solo están presentes en la sangre. Circulan constantemente por nuestro cuerpo y entran en todos nuestros órganos, incluyendo - como resulta - el cerebro. Recién estamos comenzando a descubrir qué hacen los glóbulos blancos cuando salen de la sangre. Esta investigación indica que actúan como intermediarios, transferir información del resto del cuerpo al entorno cerebral ".
Dr. Oliver Burton, Instituto Babraham
El equipo cuantificó y caracterizó una población pequeña pero distinta de células auxiliares T residentes en el cerebro presentes en el tejido cerebral de ratones y humanos. Las células T son un tipo específico de glóbulos blancos especializados en escanear las superficies de las células en busca de evidencia de infección y desencadenar una respuesta inmune adecuada. Las nuevas tecnologías permitieron a los investigadores estudiar las células con gran detalle, incluidos los procesos mediante los cuales las células T circulantes ingresaron al cerebro y comenzaron a desarrollar las características de las células T residentes en el cerebro.
Dr. Carlos Roca (Instituto Babraham):"La ciencia se está volviendo cada vez más multidisciplinar. Aquí, no solo aportamos la experiencia de la inmunología, neurociencia y microbiología, sino también de la informática y las matemáticas aplicadas. Los nuevos enfoques para el análisis de datos nos permiten alcanzar un nivel mucho más profundo de comprensión de la biología de los glóbulos blancos que encontramos en el cerebro ".
Cuando las células T auxiliares están ausentes del cerebro, Los científicos descubrieron que las células inmunitarias residentes (microglía) en el cerebro del ratón permanecían suspendidas entre un estado de desarrollo fetal y adulto. Observacionalmente, los ratones que carecían de células T cerebrales mostraron múltiples cambios en su comportamiento. El análisis apunta a un papel importante de las células T residentes en el cerebro en el desarrollo del cerebro. Si las células T participan en el desarrollo normal del cerebro en ratones, ¿Podría suceder lo mismo en los seres humanos?
"En ratones, la ola de entrada de células inmunes al nacer desencadena un cambio en el desarrollo del cerebro, "dice Liston." Sin embargo, los humanos tienen una gestación mucho más larga que los ratones, y desconocemos el momento en que las células inmunitarias entran en el cerebro. ¿Ocurre esto antes del nacimiento? ¿Se retrasa hasta después del nacimiento? ¿Contribuyó un cambio en el momento de la entrada a la evolución de la capacidad cognitiva mejorada en los seres humanos? "
Los hallazgos abren una gama completamente nueva de preguntas sobre cómo interactúan el cerebro y nuestro sistema inmunológico. "Ha sido realmente emocionante trabajar en este proyecto. Estamos aprendiendo mucho sobre cómo nuestro sistema inmunológico puede alterar nuestro cerebro, y cómo nuestro cerebro modifica nuestro sistema inmunológico. Los dos están mucho más interconectados de lo que pensábamos anteriormente, "dice la Dra. Emanuela Pasciuto (VIB-KU Leuven).
El estudio también establece una conexión con el microbioma intestinal, dice Liston:"Ahora existen múltiples vínculos entre las bacterias en nuestro intestino y diferentes afecciones neurológicas, pero sin ninguna explicación convincente de lo que los conecta. Mostramos que los glóbulos blancos son modificados por bacterias intestinales, y luego llevar esa información con ellos al cerebro. Esta podría ser la ruta por la que nuestro microbioma intestinal influye en el cerebro ".
Tomados en conjunto, Los resultados contribuyen al reconocimiento cada vez mayor del papel de las células inmunitarias en el cerebro y arrojan nueva luz sobre su implicación en una serie de enfermedades neurológicas.
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