Los científicos descubren un desencadenante inmune temprano de la EM

Usando imágenes avanzadas para observar las primeras etapas del daño nervioso en ratones con EM, los científicos en los EE. UU. Creen que han encontrado un desencadenante temprano importante para la enfermedad: la filtración de una proteína de coagulación a través de la barrera hematoencefálica que activa una respuesta inmune y da como resultado un ambiente tóxico que daña las células nerviosas. A través de la modificación genética, también encontraron una manera de detener la proteína que desencadena la respuesta inmune sin afectar su capacidad para coagular la sangre.
Un informe del estudio, dirigido por el Instituto Gladstone de Enfermedades Neurológicas de la Universidad de California - San Francisco (UCSF), fue publicado en línea en Comunicaciones naturales el 27 de noviembre de 2012.

Los investigadores recién comienzan a comprender las causas y los procesos de la EM

Hay 2 millones de personas en todo el mundo que viven con EM, una enfermedad que se desarrolla cuando el sistema inmune del cuerpo ataca el cerebro, la médula espinal y el nervio óptico. El ataque daña las células nerviosas, incluida la vaina de mielina, lo que asegura que puedan enviar señales entre sí a través de los filamentos de conexión llamados axones.
A medida que se produce el daño, las señales nerviosas se vuelven más y más débiles y, finalmente, no llegan al otro extremo, causando una serie de síntomas como entumecimiento, fatiga, dificultad para caminar, parálisis y pérdida de la visión.
Existen medicamentos que retrasan los síntomas, pero ninguno que elimine la causa subyacente, que los investigadores apenas están empezando a comprender.
Un nuevo estudio informó recientemente en Biotecnología de la naturaleza, describe cómo los científicos utilizaron nanopartículas para detener la EM en ratones.

Imágenes en tiempo real

En este último estudio dirigido por UCSF, el equipo utilizó una técnica de imagen en tiempo real de alta resolución llamada "en vivo microscopía de dos fotones ", para observar células individuales en los cerebros vivos y las médulas espinales de ratones diseñados para desarrollar una enfermedad que imita la forma humana de la EM.
Las técnicas de imagen tradicionales solo muestran "instantáneas" del daño que puede causar la EM.
Con sus últimos métodos, la autora principal Katerina Akassoglou, profesora de neurología en la UCSF, y su equipo pudieron ver qué sucede con las células nerviosas en las diferentes etapas de la enfermedad.
Akassoglou, quien también dirige el Centro Gladstone para In Vivo Imaging Research, dice en un comunicado de prensa:
"Para tratar con éxito la EM, primero debemos identificar qué desencadena la enfermedad y qué permite su progresión".

La fuga de fibrinógeno causa un entorno neurotóxico para las células nerviosas

Akassoglou y sus colegas observaron que cuando hay una interrupción en la barrera hematoencefálica, permite que las proteínas de la sangre se filtren en el cerebro.
Una de estas proteínas es una proteína que coagula la sangre llamada fibrinógeno. Cuando llega al cerebro, inmediatamente activa una respuesta inmune fuerte de las células de microglia, la primera línea de defensa del sistema inmunológico.
La microglia libera grandes cantidades de moléculas químicamente reactivas llamadas "especies reactivas de oxígeno". Esto es lo que crea un ambiente tóxico en el cerebro que ocasiona daños a las células nerviosas que se observan en la EM.
"Aquí, hemos demostrado que la fuga de sangre en el cerebro actúa como un desencadenante temprano que desencadena la respuesta inflamatoria del cerebro, creando un entorno neurotóxico que daña las células nerviosas", dice Akassoglou.
El autor principal, Dimitrios Davalos, científico investigador del equipo Gladstone y director asociado del centro de imágenes, dice que en vivo el análisis de imágenes les permite observar en tiempo real cuál de las moléculas cruzó la barrera hematoencefálica y señala:
"Es importante destacar que este análisis nos ayudó a identificar la proteína fibrinógeno como el culpable clave en la EM, al demostrar cómo su entrada en el cerebro a través de vasos sanguíneos con fugas impactó la salud de las células nerviosas individuales".

Focalización de fibrinógeno

El equipo también encontró una forma de detener la fuga: modificaron genéticamente el fibrinógeno en los ratones MS. La proteína modificada no desencadenó la respuesta de microglia, por lo que no se creó ningún ambiente tóxico. Sin embargo, la proteína todavía era capaz de llevar a cabo su función de coagulación de la sangre.
Los ratones tratados no mostraron el mismo daño de células nerviosas progresivo visto con MS.
Akassoglou dice que "dirigir las interacciones fibrinógeno-microglia para detener el daño de las células nerviosas podría ser una nueva estrategia terapéutica".
Ella y su equipo actualmente están investigando formas de atacar específicamente los efectos dañinos del fibrinógeno en el cerebro.
"También seguimos usando en vivo técnicas de imagen para mejorar aún más nuestra comprensión de lo que desencadena la iniciación y la progresión de la EM ", señala Akassoglou.
Los fondos para el estudio provinieron de la National Multiple Sclerosis Society, la American Heart Association, el Instituto Médico Howard Hughes, la Fundación Nancy Davis para la Esclerosis Múltiple, el Programa Dana en Cerebro e Inmuno-Imaging, H. Lundbeck A / S, el National Institutos de salud y otras fuentes.
Escrito por Catharine Paddock PhD