Estudio en ratones. Un equipo multidisciplinar de científicos del Institut Pasteur, el CNRS y el Inserm ha revelado la existencia de un circuito implicado en la detección y también en la regulación de la respuesta antiinflamatoria orquestada por distintas regiones del cerebro. Este circuito detecta la inflamación en la sangre y organiza y regula la respuesta inmune. Representa una conexión bidireccional entre el cerebro y el sistema inmunológico. Los resultados se publicaron en la revista Neuron.
Cada vez que ocurren infecciones o lesiones, el sistema inmunitario se activa para controlar la infección y reparar el tejido dañado. Este proceso implica la liberación de mediadores proinflamatorios que informan al cerebro sobre el estado inmunitario del cuerpo y coordinan la respuesta inmunitaria. En respuesta a esta señal, el cerebro desencadena una reacción compleja conocida como "comportamiento de enfermedad" cuyo propósito es reasignar energía a los diferentes sistemas del cuerpo. Este estado está asociado con cambios de comportamiento que incluyen evitación social y letargo, ajustes metabólicos como fiebre y pérdida de apetito, y la liberación de hormonas como la cortisona, para aumentar la resistencia a las infecciones y al mismo tiempo regular las respuestas inmunitarias.
En este estudio, un grupo multidisciplinar formado por neurobiólogos e inmunólogos del Institut Pasteur, Inserm y el CNRS descubrieron un circuito novedoso que utiliza el cerebro para medir los niveles de inflamación en la sangre y, en respuesta a esto, regular la inflamación. Una región del tronco encefálico conocida como complejo vagal detecta directamente los niveles y tipos de hormonas inflamatorias en el torrente sanguíneo. Esta información luego se transmite a las neuronas en otra región del tronco encefálico llamada núcleo parabraquial, que también recibe información relacionada con el dolor y ciertos recuerdos aversivos o traumáticos. A su vez, estas neuronas activan las neuronas del hipotálamo, lo que provoca un rápido aumento de la cortisona, una hormona con propiedades antiinflamatorias, en la sangre.
Los científicos utilizaron enfoques neurocientíficos de última generación para identificar este circuito, lo que les permitió observar individualmente las neuronas involucradas durante la inflamación. Los expertos observaron cómo la actividad de neuronas específicas en el núcleo parabraquial podría regular la producción de glóbulos blancos involucrados en la respuesta inmune. "Esta investigación demuestra que la actividad neuronal en el cerebro por sí sola puede tener un efecto poderoso en el desarrollo de respuestas inmunitarias durante una infección o lesión. Por lo tanto, proporciona un claro ejemplo de la poderosa conexión bidireccional entre el cuerpo y el cerebro. También alimenta nuestra ambición de descubrir el impacto de nuestro cerebro en la forma en que interactuamos con los microbios, combatimos los patógenos y curamos las heridas", explica Gérard Eberl, Jefe de la Unidad de Microambiente e Inmunidad del Institut Pasteur.
El descubrimiento de este circuito abre nuevas oportunidades de investigación que contribuirán conjuntamente a los campos de la neurobiología y la inmunología: "Este estudio nos brinda herramientas adicionales para comprender mejor el impacto de la inflamación sistémica en nuestro cerebro, estado de ánimo y ciertos procesos neurodegenerativos" añade Gabriel Lepousez, neurobiólogo de la Unidad de Percepción y Memoria (Institut Pasteur/CNRS).
Dado el papel establecido del núcleo parabraquial en los procesos de memoria aversiva, las posibles amenazas infecciosas podrían evitarse si este circuito se reactiva con la memoria de experiencias inflamatorias o aversivas pasadas. Aprovechando esta comunicación neuroinmune, el sistema inmunitario podría beneficiarse de la capacidad del cerebro para predecir y anticipar amenazas en nuestro entorno.
Esta investigación fue financiada por las organizaciones citadas anteriormente y también por AG2R-LA MONDIALE y MTRL.