Tajie Harris, PhD, ha descubierto cómo el cuerpo mantiene un parásito cerebral común bajo control. El hallazgo tiene implicaciones para las infecciones cerebrales, las enfermedades neurodegenerativas y mucho más.
Más de 30 millones de estadounidenses están infectados por un parásito cerebral que se propaga a través de los gatos y la carne contaminada, pero la mayoría nunca mostrará síntomas. Un nuevo descubrimiento de la Facultad de Medicina de la Universidad de Virginia explica por qué, y ese hallazgo podría tener importantes implicaciones para las infecciones cerebrales, las enfermedades neurodegenerativas y los trastornos autoinmunes.
Los investigadores de la UVA descubrieron que el parásito, Toxoplasma gondii, es mantenido a raya por unos defensores del cerebro llamados microglía. Esta microglía libera una molécula inmunitaria única, la IL-1a, que recluta células inmunitarias de la sangre para controlar el parásito en el cerebro, descubrieron los científicos. Este proceso funciona tan bien que muy pocas personas desarrollan toxoplasmosis sintomática, la enfermedad que causa el parásito.
Entender el papel de la microglía es esencial porque normalmente son las únicas células inmunitarias dentro del cerebro. El nuevo hallazgo revela cómo reclutan ayuda cuando es necesario, y ese descubrimiento podría aplicarse a cualquier afección cerebral con un componente inmunológico -incluyendo lesiones cerebrales, enfermedades neurodegenerativas, derrames cerebrales, esclerosis múltiple y más.
«La microglía debe morir para salvar al cerebro de esta infección», dijo la investigadora Tajie Harris, doctora del Departamento de Neurociencia de la UVA y directora interina del Centro de Inmunología Cerebral y Glía (BIG). «De lo contrario, la IL-1a se quedaría atascada en el interior de la microglía y no alertaría al sistema inmunitario de que algo va mal».
La lucha contra el parásito cerebral
El Departamento de Neurociencia de la UVA y el centro BIG han reestructurado por completo en los últimos años nuestra comprensión de la relación del cerebro con el sistema inmunitario del organismo. Durante décadas, los libros de texto enseñaban que el cerebro estaba desconectado del sistema inmunitario. Sin embargo, la investigación de la UVA demostró que no era así, para sorpresa de la comunidad científica. Muchos investigadores están explorando ahora las implicaciones de ese importante descubrimiento.
Un área de interés es la microglía y su papel en la defensa del cerebro. Esta cuestión ha sido difícil de responder porque la microglía está estrechamente relacionada con otras células inmunitarias de otras partes del cuerpo. Hasta hace poco, las herramientas de laboratorio creadas para atacar a la microglía también se dirigían a estas otras células, lo que dificultaba la distinción entre ambas.
La investigadora de la UVA Samantha J. Batista, estudiante de posgrado en el laboratorio de Harris, utilizó un elegante enfoque que aprovechaba la naturaleza longeva de la microglía para entender su papel en la infección cerebral. Ella y sus colegas descubrieron que la infección hacía que la microglía muriera de forma inflamatoria, algo que no hacen las células inmunitarias estrechamente relacionadas con ella.
La microglía estalló, según determinaron los investigadores, para reclutar células inmunitarias llamadas macrófagos para controlar la infección por Toxoplasma gondii. Este hallazgo ayuda a explicar por qué la mayoría de las personas no tienen problemas para controlar el parásito, mientras que algunas -especialmente las inmunodeprimidas- pueden enfermar gravemente.
«Entender vías como ésta podría ser beneficioso para otras enfermedades que implican neuroinflamación», dijo Batista. «Podemos preguntarnos si promover esta vía es útil en situaciones en las que se necesita una mayor presencia inmunitaria en el cerebro, como las infecciones o los cánceres, y también si inhibir esta molécula podría ser útil en enfermedades provocadas por un exceso de neuroinflamación, como la esclerosis múltiple». Dirigirse a una vía específica como ésta podría tener menos efectos no deseados que dirigirse a la inflamación de forma más amplia».
En el futuro, Harris, Batista y sus colaboradores están interesados en comprender cómo la microglía detecta los parásitos en el cerebro. La microglía podría reconocer la presencia del parásito directamente, o podría reconocer los daños en el tejido cerebral, un fenómeno que se produce en muchas enfermedades.
«El sistema inmunitario debe entrar en el cerebro para luchar contra las infecciones peligrosas», dijo Harris, que forma parte del Centro de Inmunología Carter de la UVA. «Ahora entendemos cómo la microglía hace sonar la alarma para proteger el cerebro. Sospechamos que señales similares se pierden o se malinterpretan en la enfermedad de Alzheimer, lo que abre una nueva y emocionante vía de investigación en el laboratorio».
Hallazgos publicados
Los investigadores han publicado sus hallazgos en la revista científica Nature Communications. El equipo de investigación estaba formado por Batista, Katherine M. Still, David Johanson, Jeremy A. Thompson, Carleigh A. O’Brien, John R. Lukens y Harris.
La investigación contó con el apoyo de las becas R01NS091067, R56NS106028, R01NS112516, R01NS106383, T32AI007046, T32GM008328 y T32AI007496 de los Institutos Nacionales de Salud; una beca de investigación colaborativa del Centro de Inmunología Carter; la beca AARG-18-566113 de la Asociación de Alzheimer; la Fundación de la Familia Owens; y un premio de desarrollo de la investigación de la Universidad de Virginia &.
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Este artículo ha sido redactado por Katherine Still, miembro del equipo de investigación y redactora de salud y ciencias del periódico estudiantil Cavalier Daily de la UVA.
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