Los canales del cráneo recién descubiertos juegan un papel en la inmunidad
Los investigadores ahora han descubierto "canales diminutos" que permiten que el cerebro lesionado se comunique con la médula ósea en el proceso de inflamación. Estos "túneles" son clave para garantizar una respuesta inmune rápida.
La inflamación ocurre como una respuesta inmune a casos de infección o lesión dentro del cuerpo.
La respuesta inmune está sujeta a un complejo proceso de coordinación que involucra un tipo de tejido esponjoso conocido como médula ósea.
La médula ósea se puede encontrar dentro de varios huesos, incluido el cráneo, las vértebras de la columna vertebral y los huesos de las piernas, como la tibia.
Este tejido produce tanto glóbulos rojos como algunos tipos de células inmunitarias, todos los cuales están involucrados en la inflamación y responden a lesiones o infecciones.
Ahora, un estudio realizado por investigadores de la Escuela de Medicina de Harvard en Boston, MA, y financiado en parte por los Institutos Nacionales de Salud (NIH), ha descubierto cómo el cerebro y la médula ósea se coordinan para garantizar una respuesta inmune rápida y dirigida.
La respuesta, explican los especialistas en un artículo de la revista. Neurociencia de la naturaleza, radica en canales previamente desconocidos que permiten que los dos se comuniquen.
“Siempre pensamos que las células inmunes de nuestros brazos y piernas viajaban a través de la sangre al tejido cerebral dañado. Estos hallazgos sugieren que, en cambio, las células inmunes pueden estar tomando un atajo para llegar rápidamente a las áreas de inflamación ”, explica Francesca Bosetti, directora del programa del Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares de los NIH.
“La inflamación juega un papel fundamental en muchos trastornos cerebrales y es posible que los canales recién descritos sean importantes en varias afecciones. El descubrimiento de estos canales abre muchas nuevas vías de investigación ".
Francesca Bosetti
El cerebro lesionado recluta ayuda del cráneo.
Los investigadores primero realizaron su estudio en un modelo de ratón y, una vez que supieron qué buscar, también pudieron replicar sus hallazgos en humanos.
Utilizando técnicas avanzadas de imágenes ópticas, rastrearon los movimientos de los neutrófilos, un tipo de célula inmunitaria que suele migrar primero a los lugares del cuerpo que han sufrido una lesión.
Específicamente, los investigadores pudieron averiguar si los neutrófilos que alcanzaron el tejido cerebral dañado como resultado de un accidente cerebrovascular o meningitis se liberaron de la médula ósea que se encuentra en el cráneo o de la médula que se encuentra en la tibia.
Al observar los cerebros de los ratones, los científicos vieron que durante un accidente cerebrovascular, el tejido cerebral lesionado recibe neutrófilos del cráneo, en lugar de la tibia, en la mayoría de los casos.
Sin embargo, durante un ataque cardíaco, los investigadores revelaron que es probable que el corazón reciba una cantidad similar de neutrófilos tanto del cráneo como de la médula tibia, ya que el corazón está situado más lejos de ambas estructuras óseas.
Además, señalaron que 6 horas después de que ocurre un accidente cerebrovascular, hay menos neutrófilos en la médula del cráneo que en la de la tibia.
Lo que esto sugiere es que el tejido cerebral lesionado y la médula que se encuentran en el cráneo tienen un medio directo de "comunicación", lo que permite una respuesta inmune rápida y dirigida del "encuestado" más cercano.
Un descubrimiento "inesperado"
¿Cómo sucede todo esto? La primera pista sobre los mecanismos involucrados provino de una proteína de la médula ósea conocida como factor 1 derivado de células estromales (SDF-1), cuya función es regular cuándo se almacenan las células inmunes en la médula ósea y cuándo se liberan.
Cuando los niveles de SDF-1 bajan, la médula ósea libera neutrófilos para que puedan atender el tejido lesionado.
El equipo notó que los niveles de SDF-1 disminuyen 6 horas después de un derrame cerebral solo en la médula que se encuentra en los huesos del cráneo, lo que indica que la médula ósea que se encuentra en el cráneo está en comunicación directa con el cerebro, lo que lo "alerta" del daño. “Reclutar” la fuente de ayuda más cercana.
“[Entonces] comenzamos a examinar el cráneo con mucho cuidado, mirándolo desde todos los ángulos, tratando de averiguar cómo llegan los neutrófilos al cerebro”, explica el coautor del estudio, el Dr. Matthias Nahrendorf.
"Inesperadamente, descubrimos pequeños canales que conectaban la médula directamente con el revestimiento exterior del cerebro", agrega.
El Dr. Nahrendorf y su equipo identificaron estos "canales diminutos" de comunicación no solo en todo el cráneo, sino también en la tibia.
Siguiendo estos hallazgos en ratones, los investigadores buscaron las mismas estructuras en humanos y las encontraron; los canales que observaron en cráneos humanos eran cinco veces más grandes que los que se ven en ratones, informan.
Además, tanto en ratones como en humanos, los canales aparecen tanto en las capas internas como externas del cráneo.
En el futuro, los científicos están ansiosos por ver qué otros tipos de células pueden moverse a través de estos canales recién descubiertos y por descubrir más información sobre cómo estos pequeños pasajes median la respuesta inmune.
