Los diseñadores de fármacos que trabajan en terapias contra la esclerosis múltiple deben centrarse en bloquear dos formas distintas en las que las células inmunes rebeldes atacan las neuronas sanas, según un nuevo estudio publicado en la revista Informes de celda .
En la esclerosis múltiple, las células inmunitarias degradan el aislamiento que protege las neuronas y les permite enviarse señales entre sí, pero se sabe poco sobre cómo las células inmunitarias penetran la barrera hematoencefálica para llegar a las neuronas. Investigadores dirigidos por Sarah Lutz, Universidad deIllinois en la Facultad de Medicina de Chicago mientras era becaria postdoctoral de Dritan Agalliu en la Universidad de Columbia; y Sunil Gandhi, de la Universidad de California, Irvine, han descubierto dos formas diferentes en que las células inmunes acceden a las neuronas y causan estragos.
La esclerosis múltiple es una enfermedad inflamatoria neurodegenerativa que afecta a aproximadamente 2,5 millones de personas en todo el mundo. Las células inmunes se vuelven contra el cuerpo y causan daño a la vaina de mielina, que recubre las neuronas como el aislamiento de un cable. La pérdida de mielina interfiere con la transmisión de señalesa lo largo de las fibras nerviosas y deteriora la función motora, incluida la marcha y el habla. Los síntomas, que pueden ser esporádicos o progresivos, varían de leves a debilitantes.
Si bien los investigadores sabían que dos tipos diferentes de células inmunitarias, los linfocitos Th1 y Th17, están involucrados en la degradación de la mielina alrededor de las neuronas en la esclerosis múltiple, no sabían exactamente cómo estas células cruzaban la barrera hematoencefálica para acceder a las neuronas.
La barrera hematoencefálica es un nombre poco apropiado. No solo protege el cerebro, sino también la columna, y se refiere al hecho de que los vasos sanguíneos que irrigan el cerebro y la columna son prácticamente impermeables porque las células que las componenLos vasos sanguíneos, llamados células endoteliales, están fuertemente unidos por complejos de proteínas llamados uniones estrechas. Esto evita que ciertas sustancias químicas, microbios dañinos y células que circulan en la sangre accedan al cerebro y la columna vertebral. En los vasos sanguíneos que irrigan otros órganosdel cuerpo, las células endoteliales están unidas entre sí de forma más débil y las conexiones se pueden ajustar para permitir el intercambio de moléculas y células del torrente sanguíneo a los tejidos y viceversa.
"En enfermedades autoinmunes como la esclerosis múltiple, las células inmunes que ingresan al cerebro y la médula espinal causan enfermedades", dijo Lutz, profesor asistente de anatomía y biología celular en la Facultad de Medicina de la UIC y autor principal del artículo.La comprensión de cómo estas células cruzan la barrera hematoencefálica ayudará a nuestros esfuerzos por desarrollar terapias específicas para mantenerlas fuera ".
Para explorar cómo las células inmunes Th1 y Th17 obtienen acceso a las neuronas en la esclerosis múltiple, Lutz y sus colegas observaron la barrera hematoencefálica en ratones con encefalomielitis autoinmune experimental, una versión de la esclerosis múltiple en ratones.
Marcaron genéticamente las uniones estrechas de las células endoteliales de los vasos sanguíneos con una proteína fluorescente para examinar si las uniones estrechas están implicadas en la encefalomielitis autoinmune in vivo en sus ratones y en qué medida. Los investigadores observaron que las uniones estrechas se deterioraron significativamente en presencia de células Th17,y que esto tuvo lugar temprano en el inicio de la enfermedad. Aproximadamente tres días después en el proceso de la enfermedad, Lutz y sus colegas encontraron que las células Th1 estaban accediendo y degradando la mielina y las neuronas, pero estas células no atravesaban uniones estrechas como las células Th17Lo hicieron. En cambio, las células Th1 circulantes llegaron a las neuronas atravesando las células endoteliales de los vasos sanguíneos utilizando estructuras de membrana celular especializadas llamadas caveolas. Las caveolas son pequeños hoyos o "cuevas" que se encuentran en la superficie de muchos tipos de células y ayudan a facilitar el paso de varios tipos de células.moléculas y células en y / o a través de las células. En ratones con encefalomielitis autoinmune criados para carecer de caveolas, el reseLos arqueros casi no encontraron células Th1 en el cerebro y la médula espinal.Determinaron que las caveolas en las células endoteliales que forman los vasos sanguíneos son necesarias para ayudar a transportar las células Th1 a través de la barrera hematoencefálica.
"Esta es la primera vez que hemos visto, en animales vivos en tiempo real, los diferentes medios por los cuales estos dos tipos de células obtienen acceso a la mielina y los nervios", dijo Lutz. "Ahora que sabemos cómo se obtienen estas célulasa las neuronas, se pueden diseñar fármacos o moléculas pequeñas que interfieran o bloqueen cada uno de estos procesos para ayudar a tratar y posiblemente prevenir la esclerosis múltiple ".
Dae Hwan Kim, Carl VL Olson, Kyle Ellefsen y Jennifer Bates, Universidad de California, Irvine; y Julian Smith, Centro Médico de la Universidad de Columbia, Nueva York, son coautores del artículo.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Illinois en Chicago . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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