La pérdida de conexiones neuronales (sinapsis) se produce como consecuencia de una interacción entre neuronas, células T y fagocitos en el cerebro de la víctima de la inflamación. La neurona (en amarillo) es atacada por un linfocito T (en rojo) y envuelto en un fagocito (en azul) que degrada las sinapsis. Merkler, Doron, UNIGE.
A veces, las neuronas se vuelven contra sí mismas, ha descubierto una investigación. En algunos casos de encefalitis, las neuronas no son sólo el objetivo de ataques de las células del sistema inmunitario, sino que también son parte activa de esta ofensiva.
El proceso ha sido observado en la Encefalitis de Rasmussen (ER), una enfermedad neurológica inflamatoria poco frecuente, caracterizada por convulsiones, pérdida de habilidades motoras y del habla, parálisis de un lado del cuerpo, inflamación del cerebro y demencia.
Esta enfermedad ocurre generalmente en niños menores de 15 años, pero es resistente a los tratamientos médicos. La medicina la resuelve mediante intervenciones quirúrgicas que extirpan o neutralizan la parte afectada del cerebro.
Hasta ahora se pensaba que las neuronas afectadas por esta enfermedad eran víctimas de las células del sistema inmunitario que atacan a las sinapsis, las conexiones entre neuronas, desencadenando así los efectos inflamatorios.
La nueva investigación, desarrollada en la Universidad de Ginebra y el Hospital Universitario de la misma ciudad, ha permitido descubrir sin embargo que las neuronas juegan un papel activo en el desarrollo de la enfermedad y que por ello no son las víctimas de un ataque. Los resultados se publican en la revista Cell.
Un antígeno desencadena
La encefalitis de Rasmussen, como otras encefalitis, se manifiesta por la presencia de un antígeno o sustancia que desencadena la formación de anticuerpos. Lo que hacen las neuronas es desencadenar el mecanismo de defensa del cerebro para responder a la presencia del antígeno. Sin pretenderlo, las neuronas degradan las conexiones sinápticas. Se destruyen a sí mismas queriendo protegerse.
Doron Merkler, director de la investigación, explica en un comunicado que, como consecuencia de la intervención de las primeras células del sistema inmunitario, las neuronas envían una señal química a las otras células, llamadas fagocitos, que son las que proceden a atacar a las sinapsis. “Es una especie de tango a tres bandas con consecuencias trágicas”, apostilla.
En presencia del antígeno característico de la encefalitis de Rasmussen, los linfocitos CD8+ T liberan una proteína, IFN-γ, que es captada por los receptores de la neurona. Esta célula cerebral, a través de la proteína STAT1, comienza a producir una molécula (CCL2) que se dispersa en el entorno de la neurona y activa a otras células del sistema inmunitario, también llamadas fagocitos: las células microgiales del tejido nervioso, con capacidad fagocitaria, que forman el sistema inmunitario del sistema nervioso central, y los macrófagos (un tipo de glóbulos blancos) que proceden de la circulación sanguínea. Estos dos fagocitos son los que atacan finalmente a las sinapsis y provocan la enfermedad.
El proceso ha sido observado en la Encefalitis de Rasmussen (ER), una enfermedad neurológica inflamatoria poco frecuente, caracterizada por convulsiones, pérdida de habilidades motoras y del habla, parálisis de un lado del cuerpo, inflamación del cerebro y demencia.
Esta enfermedad ocurre generalmente en niños menores de 15 años, pero es resistente a los tratamientos médicos. La medicina la resuelve mediante intervenciones quirúrgicas que extirpan o neutralizan la parte afectada del cerebro.
Hasta ahora se pensaba que las neuronas afectadas por esta enfermedad eran víctimas de las células del sistema inmunitario que atacan a las sinapsis, las conexiones entre neuronas, desencadenando así los efectos inflamatorios.
La nueva investigación, desarrollada en la Universidad de Ginebra y el Hospital Universitario de la misma ciudad, ha permitido descubrir sin embargo que las neuronas juegan un papel activo en el desarrollo de la enfermedad y que por ello no son las víctimas de un ataque. Los resultados se publican en la revista Cell.
Un antígeno desencadena
La encefalitis de Rasmussen, como otras encefalitis, se manifiesta por la presencia de un antígeno o sustancia que desencadena la formación de anticuerpos. Lo que hacen las neuronas es desencadenar el mecanismo de defensa del cerebro para responder a la presencia del antígeno. Sin pretenderlo, las neuronas degradan las conexiones sinápticas. Se destruyen a sí mismas queriendo protegerse.
Doron Merkler, director de la investigación, explica en un comunicado que, como consecuencia de la intervención de las primeras células del sistema inmunitario, las neuronas envían una señal química a las otras células, llamadas fagocitos, que son las que proceden a atacar a las sinapsis. “Es una especie de tango a tres bandas con consecuencias trágicas”, apostilla.
En presencia del antígeno característico de la encefalitis de Rasmussen, los linfocitos CD8+ T liberan una proteína, IFN-γ, que es captada por los receptores de la neurona. Esta célula cerebral, a través de la proteína STAT1, comienza a producir una molécula (CCL2) que se dispersa en el entorno de la neurona y activa a otras células del sistema inmunitario, también llamadas fagocitos: las células microgiales del tejido nervioso, con capacidad fagocitaria, que forman el sistema inmunitario del sistema nervioso central, y los macrófagos (un tipo de glóbulos blancos) que proceden de la circulación sanguínea. Estos dos fagocitos son los que atacan finalmente a las sinapsis y provocan la enfermedad.
El mecanismo puede bloquearse
Giovanni Di Liberto, primer autor del estudio, explica que “si se llega a cortar la señal emitida por la neurona, toda esta cascada de consecuencias puede bloquearse”. Eso significa que esta investigación ha dado con la fórmula para impedir la aparición de este tipo de encefalitis.
Aunque la investigación se ha desarrollado en ratones, el mecanismo se ha confirmado en seres humanos mediante biopsias (examen microscópico de un trozo de tejido) realizadas en los cerebros de 20 pacientes afectados por la encefalitis de Rasmussen.
En los experimentos con ratones, el mecanismo que desencadena la enfermedad ha podido ser interrumpido a diferentes niveles: los investigadores consiguieron bloquear la vía de señalización de las moléculas STAT1 y CCL2, así como la migración y la activación de los dos fagocitos a través de medicamentos y manipulaciones genéticas. En todos los casos se impidió la degradación de las sinapsis y se pudo controlar mejor la enfermedad.
Los investigadores consideran que estos resultados son extensivos a otros tipos de encefalitis y a enfermedades que implican una respuesta inmunitaria fuerte, pudiendo incluso ser válidos para la esclerosis de placas, otra enfermedad del sistema nervioso. Pero para conseguir resultados clínicos, la investigación debe todavía seguir su curso.
Giovanni Di Liberto, primer autor del estudio, explica que “si se llega a cortar la señal emitida por la neurona, toda esta cascada de consecuencias puede bloquearse”. Eso significa que esta investigación ha dado con la fórmula para impedir la aparición de este tipo de encefalitis.
Aunque la investigación se ha desarrollado en ratones, el mecanismo se ha confirmado en seres humanos mediante biopsias (examen microscópico de un trozo de tejido) realizadas en los cerebros de 20 pacientes afectados por la encefalitis de Rasmussen.
En los experimentos con ratones, el mecanismo que desencadena la enfermedad ha podido ser interrumpido a diferentes niveles: los investigadores consiguieron bloquear la vía de señalización de las moléculas STAT1 y CCL2, así como la migración y la activación de los dos fagocitos a través de medicamentos y manipulaciones genéticas. En todos los casos se impidió la degradación de las sinapsis y se pudo controlar mejor la enfermedad.
Los investigadores consideran que estos resultados son extensivos a otros tipos de encefalitis y a enfermedades que implican una respuesta inmunitaria fuerte, pudiendo incluso ser válidos para la esclerosis de placas, otra enfermedad del sistema nervioso. Pero para conseguir resultados clínicos, la investigación debe todavía seguir su curso.
Referencia
Neurons under T Cell Attack Coordinate Phagocyte-Mediated Synaptic Stripping. Cell, DOI: 10.1016/j.cell.2018.07.049.
Neurons under T Cell Attack Coordinate Phagocyte-Mediated Synaptic Stripping. Cell, DOI: 10.1016/j.cell.2018.07.049.