Descubren que el cerebro tiene memoria para las infecciones

Por primera vez, un estudio demuestra que, al igual que el cerebro recuerda a personas, lugares, olores, etcétera, también almacena "rastros de memoria" de infecciones pasadas. Esto puede controlar las respuestas inmunitarias más allá del sistema nervioso central.

El cerebro tiene un tipo especial de memoria para infecciones pasadas.
El cerebro tiene un tipo especial de memoria para infecciones pasadas.

Mientras que el cerebro y la médula espinal tienen su propio escuadrón de células inmunes especializadas, el sistema inmunológico periférico está armado con un batallón más grande de proteínas, células y órganos completos, como el bazo, que protegen a los invasores.

Durante la última década, los investigadores han logrado un gran progreso en la comprensión de cómo el sistema inmunológico periférico afecta la actividad neuronal: cómo las señales inmunes que se originan fuera del sistema nervioso central pueden afectar los procesos cognitivos, el comportamiento social, la neurodegeneración y más. De hecho, han aprendido que las células inmunes de la periferia patrullan rutinariamente el sistema nervioso central y apoyan su función.

Un descubrimiento asombroso

En un nuevo estudio, los investigadores demostraron por primera vez que, al igual que el cerebro recuerda a las personas, los lugares, los olores, etcétera, también almacena lo que ellos llaman "rastros de memoria" de infecciones pasadas del cuerpo.

El estudio amplía este concepto de memoria inmunológica clásica. Inicialmente, se sorprendió de que el cerebro pudiera almacenar rastros de actividad inmunológica y usarlos para desencadenar una respuesta tan precisa

Reactivar las mismas células cerebrales que codifican esta información es suficiente para convocar rápidamente al sistema inmunológico periférico para defender los tejidos en riesgo.

De alguna manera, esto no es una sorpresa del todo. Está claro que el sistema inmunológico periférico es capaz de retener información sobre infecciones pasadas para combatir las futuras; de lo contrario, las vacunas no funcionarían.

El sistema olfativo, que se encuentra en el cerebro, se usa para oler.
El sistema olfativo, que se encuentra en el cerebro, se usa para oler. Foto: IStock.

Pero Asya Rolls, neuroinmunóloga del Technion-Israel Institute of Technology y autora principal del artículo, dice que el estudio amplía este concepto de memoria inmunológica clásica. Inicialmente, se sorprendió de que el cerebro pudiera almacenar rastros de actividad inmunológica y usarlos para desencadenar una respuesta tan precisa. “Estaba asombrada”, dice ella.

El equipo de Rolls se centró en una región del cerebro llamada corteza insular, que detecta el estado interno del cuerpo a través de señales viscerales como la temperatura, el dolor, el hambre y, razonaron los investigadores, quizás la actividad inmunitaria.

Estudiaron cepas de ratones con un tipo de inflamación intestinal, conocida como colitis, y usaron marcadores fluorescentes para tomar instantáneas de los grupos de células cerebrales en la corteza insular que se activaron durante la infección.

El cerebro había conservado algún tipo de recuerdo de la infección y estaba preparado para reiniciar la pelea

Después de que la infección y la respuesta inmunitaria se disiparon, los investigadores inyectaron a los ratones un fármaco que reactivó artificialmente esos mismos grupos de células cerebrales. Quedaron atónitos por lo que vieron: tras la reactivación, la corteza insular dirigió al sistema inmunológico a montar una respuesta dirigida en el intestino en el sitio de la inflamación original, aunque, en ese momento, no había infección, daño tisular o patógeno.

El cerebro había conservado algún tipo de recuerdo de la infección y estaba preparado para reiniciar la pelea.

Los investigadores estudiaron cepas de ratones con un tipo de inflamación intestinal, conocida como colitis.
Los investigadores estudiaron cepas de ratones con un tipo de inflamación intestinal, conocida como colitis. Foto: ScienceNews.

“Este resultado fue el que nos dejó boquiabiertos, porque realmente no lo esperábamos”, asegura la primera autora del artículo, Tamar Koren, de Technion. "Éste fue, creo, nuestro momento ajá".

La repetición de los experimentos en ratones con infecciones de la cavidad abdominal generó resultados similares. Pero aún no estaba claro cómo la corteza insular se comunica con los órganos para estimular una respuesta inmune.

Para comenzar a responder esa pregunta, los investigadores utilizaron un marcador fluorescente para trazar las conexiones nerviosas que permitían al cerebro intercambiar mensajes con el intestino y la cavidad abdominal.

El control del sistema inmunológico periférico

Sin embargo, Koren sospecha que esta vía es solo una línea de comunicación. Ella dice que la corteza insular también podría enviar señales a los tejidos que recubren el cuerpo o regular los niveles hormonales. para ayudar a reactivar una respuesta inmunológica.

"El nuevo estudio proporciona evidencia "irrefutable" de que el sistema nervioso central puede controlar el sistema inmunológico periférico. Es una contribución increíblemente importante a los campos de la neurociencia y la inmunología"

Aunque es probable que haya regiones cerebrales adicionales en juego, la corteza insular era el lugar correcto para comenzar, apunta Kevin Tracey, presidente de los Institutos Feinstein de Investigación Médica y neurocirujano, que no participó en el estudio.

El sistema nervioso central puede controlar el sistema inmunológico periférico.
El sistema nervioso central puede controlar el sistema inmunológico periférico.

Tracey demostró en la década de 1990 que un nervio específico conectado al tallo cerebral podía comunicarse con las células inmunitarias periféricas y reprimir la respuesta inmunitaria antes de que dañara el cuerpo. Este fenómeno, ahora conocido como reflejo inflamatorio, fue la primera evidencia de que los circuitos neuronales podían controlar el sistema inmunológico periférico. Y ahora se usa para tratar enfermedades autoinmunes como la artritis reumatoide.

El nuevo estudio proporciona evidencia "irrefutable" de que el sistema nervioso central puede controlar el sistema inmunológico periférico, dice Tracey. "Es una contribución increíblemente importante a los campos de la neurociencia y la inmunología".

Así como los investigadores han rastreado el procesamiento sensorial y motor hasta regiones específicas del cerebro, Tracey sospecha que también existe un "mapa" neurológico similar de información inmunológica. Este nuevo estudio, indica, es la primera evidencia directa de ese mapa. "Va a ser muy emocionante ver lo que viene después", añade.

Tratamiento de la inflamación intestinal crónica

El laboratorio de Rolls ya ha comenzado a diseñar ensayos clínicos para tratar la inflamación intestinal crónica basándose en los hallazgos de su equipo.

Muchos trastornos intestinales se desencadenan por estrés o emociones fuertes.
Muchos trastornos intestinales se desencadenan por estrés o emociones fuertes. Foto: IStock.

Sospechan que colocar pacientes humanos en una máquina de imágenes por resonancia magnética funcional y enseñarles a reducir conscientemente la actividad en esa región podría aliviar la inflamación intestinal con menos dependencia de la medicación

Muchos trastornos intestinales, como la enfermedad inflamatoria intestinal, se desencadenan por estrés o emociones fuertes. Los investigadores creen que esto hace que las neuronas de la corteza insular fallen, reactivando una memoria inmunológica y desencadenando una respuesta inmunitaria equivocada.

Pudieron aliviar con éxito la colitis en ratones simplemente disminuyendo la activación en la corteza insular y sospechan que colocar pacientes humanos en una máquina de imágenes por resonancia magnética funcional y enseñarles a reducir conscientemente la actividad en esa región podría aliviar la inflamación intestinal con menos dependencia de la medicación.

Permitir que el cerebro responda en su lugar, explica Rolls, sería la respuesta más equilibrada y personalizada que su equipo podría pedir.

Fuente: ScienceNews.

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