SISTEMA MOR: LAS NEURONAS Y LA SALUD

Un “sexto sentido” puede controlar infecciones

Un científico mendocino emigrado a Estados Unidos descubre neuronas que controlan las respuestas a infecciones. Esta nota por él escrita nos cuenta los detalles de su trascendente hallazgo.

El gusano redondo C. elegans utilizado en la investigación.

Por Alejandro Aballay - Profesor del Departamento de Microbiología de la Facultad de Medicina de la Universidad de Duke, Carolina del Norte (EEUU)

 

El laboratorio de investigación donde trabajo en Estados Unidos ha descubierto neuronas específicas que pueden oler a microorganismos patógenos y controlar las respuestas del sistema inmune contra las infecciones.

Las investigaciones demuestran que neuronas específicas del sistema nervioso coordinan las defensas iniciales contra bacterias tóxicas. Estas primeras respuestas son parte del sistema inmune innato, que actuaría como una clase de “sexto sentido” que, según se demuestra, está muy interconectado con el sistema nervioso, el cual coordina la respuesta del cuerpo contra los microbios invasores.

Mi base estuvo en los estudios realizados en Mendoza, donde obtuve el doctorado en Biología Celular y Molecular en la Universidad Nacional de Cuyo, para luego emigrar a los Estados Unidos, donde dirijo un laboratorio de investigación en el Centro Médico de la Universidad de Duke, en Carolina del Norte. La última investigación del grupo a mi cargo fue publicada de forma adelantada en la edición del 7 de abril pasado de Science Express, que proporciona una publicación electrónica de artículos seleccionados de la prestigiosa revista científica Science. Este trabajo es una continuación de otro artículo también publicado en Science en 2008.

Se ha sabido, desde hace por al menos 20 años, que debe haber una comunicación bidireccional entre los sistemas nervioso e inmune. Pero debido a la complejidad de la red de comunicaciones, esta conexión ha sido muy difícil de demostrar de forma concluyente. La complejidad de los sistemas nervioso e inmune de mamíferos, entre los que se encuentran los seres humanos, hace que el descifrar las comunicaciones neurales-inmunes sea una tarea abrumadora.

Para superar esta complejidad, hemos utilizado un simple gusano redondo llamado C. elegans, que es un modelo excelente para realizar estudios genéticos y que resultó ser clave para descifrar las conexiones entre los sistemas nervioso e inmune.

Los investigadores encontraron receptores que pertenecen a una gran familia de proteínas que, en humanos, ayuda a gobernar procesos biológicos que van desde los sentidos del gusto y del olfato hasta el ritmo cardíaco y las respuestas al estrés.

Encontramos que cuando se realizaban sofisticadas manipulaciones en neuronas específicas, se modificaba una variedad de genes que se encuentran en órganos distantes como el intestino, que está en contacto directo con bacterias durante infecciones intestinales.

Las células de los tejidos en contacto directo con microbios pueden secretar sustancias antimicrobianas que cumplen la función de -como parte del sistema inmune innato- proteger a los animales contra las infecciones.

Bajo circunstancias normales, hay mecanismos que actúan como frenos, evitando que los agentes antimicrobianos maten todo lo que está a su alrededor, incluso a las células del propio animal que está siendo infectado.

Los circuitos nerviosos descubiertos cumplen una función fundamental en la regulación de las respuestas del sistema inmune.

Los circuitos nerviosos descubiertos controlan procesos que son fisiológicamente claves para un organismo y que van desde el apetito hasta los mecanismos de defensa que se activan en respuesta al estrés.

Tiene mucho sentido la integración de señales nerviosas con una infección potencial y el estado general del cuerpo. La respuesta al estrés agudo representa un ejemplo excelente: combina la activación de mecanismos de escape y de pelea con la redistribución de recursos utilizados por el sistema inmune. Otro ejemplo corresponde a la percepción del dolor relacionado con la lesión de tejidos causada por inflamación, que se genera en respuesta a la activación del sistema inmune.

Nuestro laboratorio continúa desentrañando la conversación biológica entre el sistema inmune innato y el sistema nervioso. Una mejor comprensión de estas vías podría llevar a nuevas dianas terapéuticas para enfermedades que involucren un sistema inmune innato hiperactivo, tales como la artritis, el lupus, la enfermedad de Alzheimer y la enfermedad de Crohn. Sabemos por estas enfermedades autoinmunes que, cuando el sistema inmune natural no está rigurosamente controlado, los resultados pueden ser desastrosos.