El cerebro está protegido de forma única contra las bacterias y los virus invasores, pero su mecanismo de defensa ha sido un misterio durante mucho tiempo. Ahora, un estudio en ratones, confirmado en muestras humanas, ha demostrado que el cerebro tiene un aliado sorprendente en su protección: el intestino.
El cerebro es posiblemente el órgano más importante del cuerpo, ya que controla la mayoría de los demás sistemas corporales y permite el razonamiento, la inteligencia y la emoción. Los seres humanos han desarrollado una variedad de medidas de protección para prevenir daños físicos al cerebro: se encuentra en uncarcasa sólida y ósea, el cráneo, y está envuelto en tres capas de tejido hermético conocidas como meninges.
Lo que ha sido menos claro es cómo el cuerpo defiende al cerebro de las infecciones. En otras partes del cuerpo, si las bacterias o los virus ingresan al torrente sanguíneo, nuestro sistema inmunológico se activa, con células inmunes y anticuerpos que atacan y eliminan al invasor. Sin embargo,las meninges forman una barrera impermeable que evita que estas células inmunes ingresen al cerebro.
en una investigación publicada hoy en Naturaleza , un equipo dirigido por científicos de la Universidad de Cambridge, Reino Unido, y el Instituto Nacional de Salud, EE. UU., Ha descubierto que las meninges albergan células inmunitarias conocidas como células plasmáticas, que secretan anticuerpos. Estas células se colocan específicamente al ladoa los grandes vasos sanguíneos que corren dentro de las meninges, lo que les permite secretar sus 'guardias' de anticuerpos para defender el perímetro del cerebro. Cuando los investigadores observaron el tipo específico de anticuerpo producido por estas células, se llevaron una sorpresa: el anticuerpo que observarones normalmente del tipo que se encuentra en el intestino.
Las células plasmáticas se derivan de un tipo particular de célula inmunitaria conocida como célula B. Cada célula B tiene un anticuerpo en su superficie que es exclusivo de esa célula. Si un antígeno la parte de una bacteria o virus que desencadena unarespuesta se une a ese anticuerpo de superficie, la célula B se activa: se dividirá para producir una nueva descendencia que también reconozca ese mismo antígeno.
Durante la división, la célula B introduce una mutación en el gen del anticuerpo de modo que se cambia un aminoácido y sus características de unión son ligeramente diferentes. Algunas de estas células B ahora producirán anticuerpos que permiten una mejor unión al patógeno; estos vanpara expandirse y multiplicarse; las células B cuyos anticuerpos son menos buenos para unirse mueren. Esto ayuda a garantizar que el cuerpo produzca los mejores anticuerpos para atacar y destruir antígenos particulares.
Normalmente, los anticuerpos que se encuentran en la sangre son un tipo conocido como inmunoglobulina G IgG, que se produce en el bazo y la médula ósea; estos anticuerpos protegen el interior del cuerpo. Sin embargo, los anticuerpos que se encuentran en las meninges fueronLa inmunoglobulina A IgA, que generalmente se produce en el revestimiento del intestino o en el revestimiento de la nariz o los pulmones, protege las superficies mucosas, las superficies que interactúan con el entorno exterior.
El equipo pudo secuenciar los genes de anticuerpos en las células B y las células plasmáticas en el intestino y las meninges y demostrar que estaban relacionados. En otras palabras, las células que terminan en las meninges son las que se han expandido selectivamente en elintestino, donde han reconocido patógenos particulares.
"La forma exacta en que el cerebro se protege a sí mismo de las infecciones, más allá de la barrera física de las meninges, ha sido un misterio, pero descubrir que una importante línea de defensa comienza en el intestino fue una gran sorpresa", dijola científica principal, la profesora Menna Clatworthy del Departamento de Medicina y CITIID de la Universidad de Cambridge y el Instituto Wellcome Sanger.
"Pero en realidad, tiene mucho sentido: incluso una pequeña ruptura de la barrera intestinal permitirá que los insectos entren en el torrente sanguíneo, con consecuencias devastadoras si pueden propagarse al cerebro. Sembrar las meninges con células productoras de anticuerposque se seleccionan para reconocer los microbios intestinales asegura la defensa contra los invasores más probables ".
El equipo hizo el descubrimiento utilizando ratones, que se utilizan comúnmente para estudiar fisiología, ya que comparten muchas características similares a las que se encuentran en el cuerpo humano. Demostraron que cuando los ratones no tenían bacterias en el intestino, las células productoras de IgA enlas meninges estaban ausentes, lo que demuestra que estas células en realidad se originan en el intestino, donde se seleccionan para reconocer los microbios intestinales antes de establecerse en las meninges. Cuando los investigadores extrajeron las células plasmáticas de las meninges, y por lo tanto, no había IgA presente para atraparbichos: los microbios pudieron propagarse desde el torrente sanguíneo hasta el cerebro.
El equipo confirmó la presencia de células IgA en las meninges humanas mediante el análisis de muestras extraídas durante la cirugía, lo que demuestra que es probable que este sistema de defensa desempeñe un papel importante en la defensa de los seres humanos de las infecciones del sistema nervioso central: meningitis y encefalitis..
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