Un estudio realizado por investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Stanford ha revelado que las células inmunes se infiltran en las raras guarderías de células nerviosas del cerebro que envejecen. Hay muchas razones para pensar que esos intrusos no son buenos. Experimentos en un plato y en animales vivosindican que están secretando una sustancia que ahoga la producción de nuevas células nerviosas.
Si bien la mayoría de los experimentos en el estudio se llevaron a cabo en ratones, el hallazgo central: la invasión, por células inmunes llamadas células T asesinas, de nichos neurogénicos puntos especializados en el cerebro donde se encuentran nuevas células nerviosas o neuronas.generado - fue corroborado en tejido extirpado de cerebros humanos autopsiados.
Los hallazgos podrían acelerar el progreso en la búsqueda de las moléculas en el cuerpo que promueven el deterioro común de la función cerebral en personas mayores y en la búsqueda de tratamientos que puedan detener o incluso revertir ese deterioro. También significan una grieta en la pared del dogma que esconsideró que el cerebro sano es impermeable a la invasión de las células inmunes del cuerpo, cuyo acceso desenfrenado al órgano podría causar daño.
"Los libros de texto dicen que las células inmunes no pueden ingresar fácilmente al cerebro sano, y eso es en gran medida cierto", dijo Anne Brunet, PhD, profesora de genética y autora principal del estudio. "Pero hemos demostrado que no solo¿entran en cerebros que envejecen de otra manera saludables, incluidos los cerebros humanos, pero llegan a la parte misma del cerebro donde surgen nuevas neuronas "
Autoría principal del estudio, que se publicará en línea el 3 de julio en Naturaleza , es compartido por el estudiante de medicina Ben Dulken, PhD, el estudiante graduado Matthew Buckley y la académica posdoctoral Paloma Navarro Negredo, PhD.
Las celdas que ayudan a la memoria
Muchos puntos en el cerebro de un mamífero joven están repletos de neuronas nuevas. Pero en su mayor parte, esas neuronas tienen que durar toda la vida. Los cerebros de los mamíferos más viejos retienen solo un par de nichos neurogénicos, que consisten en varios tipos de células cuya mezclaes fundamental para apoyar las células madre neurales que pueden diferenciarse en neuronas y generar más de sí mismas. Las nuevas neuronas generadas en estos nichos se consideran esenciales para formar nuevos recuerdos y para aprender, así como para la discriminación de olores.
Para aprender más sobre la composición del nicho neurogénico, los investigadores de Stanford catalogaron, una célula a la vez, los niveles de activación de los genes en cada una de las casi 15,000 células extraídas de la zona subventricular un nicho neurogénico encontrado en ratonesy cerebros humanos de ratones sanos de 3 meses y ratones sanos de 28 o 29 meses.
Este análisis unicelular de alta resolución permitió a los científicos caracterizar cada célula que observaron y ver en qué actividades se dedicaba. Su análisis confirmó la presencia de nueve tipos de células familiares que componen el nicho neurogénico. Pero cuando Brunety sus colegas compararon sus observaciones en los cerebros de ratones jóvenes equivalentes en años humanos a adultos jóvenes con lo que vieron en los cerebros de ratones viejos equivalentes a personas de 80 años, identificaron un par de tipos de células en los más viejosNo se esperaba que los ratones estuvieran allí, y apenas presentes en los ratones jóvenes. En particular, encontraron células inmunes conocidas como células T asesinas que acechan en la zona subventricular de los ratones más viejos.
El cerebro sano no está desprovisto de células inmunes. De hecho, cuenta con su propia versión única, llamada microglia. Pero hay una variedad mucho mayor de células inmunes que abundan en la sangre, el bazo, el intestino y otras partes del cuerpo.Por lo general, se les niega la entrada al cerebro, ya que los vasos sanguíneos que lo impregnan tienen paredes bien selladas. La llamada barrera hematoencefálica resultante hace que un cerebro sano esté a salvo de la intrusión de células inmunes potencialmente dañinas en una rotura inflamatoria como resultado deuna enfermedad o lesión sistémica
"Encontramos una población extremadamente escasa de células T asesinas en la zona subventricular de ratones jóvenes", dijo Brunet, quien es el Profesor Dotado Michele y Timothy Barakett. "Pero en los ratones más viejos, su número se expandió en 16-doblez."
Eso coincidió con un número reducido de células madre neurales habilitadas para la proliferación en la zona subventricular de los ratones más viejos. Otros experimentos demostraron varios aspectos de la interacción no tan suave de las células T asesinas con las células madre neurales. Por un lado, las pruebas en laboratoriola vajilla y los animales vivos indicaron que las células T asesinas aisladas de la zona subventricular de los ratones viejos estaban mucho más dispuestas que las de la sangre de los mismos ratones para bombear una sustancia promotora de inflamación que impedía que las células madre neurales generaran nuevas células nerviosas.
En segundo lugar, se observaron células T asesinas ubicadas junto a las células madre neurales en las zonas subventriculares de los ratones viejos y en el tejido tomado del nicho neurogénico correspondiente en cerebros autopsiados de humanos viejos; donde este era el caso, las células madre neurales estaban menos orientadasproliferar
Posibles antígenos basados en el cerebro
Un tercer hallazgo fue especialmente intrigante. El trabajo de las células T asesinas es recorrer el cuerpo sondeando las superficies de las células en busca de signos bioquímicos de la presencia de un patógeno o de la posibilidad de que una célula se esté volviendo o ya sea cancerosa.Las características bioquímicas se denominan antígenos. Las decenas de miles de millones de células T asesinas en un cuerpo humano pueden reconocer una gama gigantesca de antígenos por medio de receptores en sus propias superficies. Esto se debe a que cada célula T asesina no expuesta o ingenua tiene su propiaforma única del receptor.
Cuando una célula T asesina inicialmente ingenua se expone a un antígeno desconocido que se adapta a su receptor de forma única, reacciona experimentando múltiples rondas sucesivas de replicación, que culminan en un gran conjunto de células guerreras que comparten el mismo receptor y todas preparadas para destruircualquier célula que tenga el antígeno ofensivo. Este proceso se llama expansión clonal.
Las células T asesinas encontradas en los cerebros de ratones viejos habían experimentado una expansión clonal, lo que indica una posible exposición a antígenos desencadenantes. Pero los receptores en esas células T asesinas diferían de los encontrados en la sangre de los ratones viejos, lo que sugiere que la T asesina localizada en el cerebrolas células no solo habían atravesado una barrera hematoencefálica interrumpida a través de la difusión pasiva, sino que estaban reaccionando a diferentes antígenos, posiblemente basados en el cerebro.
El grupo de Brunet ahora está tratando de determinar cuáles son esos antígenos. "Pueden tener cierta responsabilidad por la interrupción de la producción de nuevas neuronas en los nichos neurogénicos del cerebro que envejece", dijo.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Medicina de Stanford . Original escrito por Bruce Goldman. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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