Células cerebrales que controlan los síntomas de la enfermedad

Un conjunto específico de neuronas en el cerebro puede ser responsable de hacernos sentir enfermos.

Los hallazgos podrían conducir a mejores formas de revertir estos síntomas.

Cuando contrae una infección, ocurren muchos cambios en su cuerpo. Además de la actividad del sistema inmunitario, se producen cambios fisiológicos y de comportamiento que ayudan a eliminar la infección. Estos incluyen fiebre, pérdida de apetito, búsqueda de calor y fatiga. Estos síntomas están gobernados por el cerebro, en lugar del sistema inmunológico. Pero no ha quedado claro qué neuronas del cerebro controlan estos cambios y cómo saben cuándo el cuerpo se ha infectado.

Un equipo de investigadores financiados por los NIH dirigido por la Dra. Catherine Dulac en la Universidad de Harvard se dispuso a identificar qué neuronas en los cerebros de los ratones están involucradas en la respuesta a las infecciones. Sus hallazgos aparecieron en Nature.

Para inducir la enfermedad, los investigadores inyectaron a los ratones un agente inflamatorio que imita una infección. Al hacerlo, activó células en una parte del hipotálamo llamada área preóptica ventral medial (VMPO). El hipotálamo es la región del cerebro responsable de regular funciones como la temperatura, el hambre y los ritmos circadianos. Las células que se activaron incluían tanto neuronas como células no neuronales. Estaban ubicados en la base del cerebro, cerca de un área donde las moléculas pueden cruzar la barrera hematoencefálica. Las neuronas tenían receptores para varias señales inmunitarias que producen las células no neuronales cercanas.

El equipo diseñó estas neuronas en ratones para que pudieran activarse con una señal química. La activación de las neuronas aumentó la temperatura corporal de los ratones y provocó que comieran menos y buscaran ambientes más cálidos, como si tuvieran una infección. Los investigadores también intentaron matar selectivamente estas neuronas. Esto evitó que los ratones desarrollaran fiebre o buscaran ambientes más cálidos en respuesta a la infección.

Luego, el equipo identificó las regiones del cerebro a las que las neuronas VMPO enviaban señales. Diseñaron estas conexiones en ratones para que se activaran cuando fueran iluminados por un color de luz particular. La activación de las conexiones a una parte del hipotálamo aumentó la temperatura corporal. Activarlos en una parte diferente del hipotálamo redujo la cantidad que comieron los ratones.

Los resultados sugieren que estas neuronas VMPO actúan como un centro para coordinar diversas respuestas fisiológicas a la infección. Los investigadores proponen que cuando una infección genera señales inmunitarias en la sangre, estas desencadenan la liberación de señales en el cerebro por parte de las células que recubren la barrera hematoencefálica. Las señales de estas células activan las neuronas cercanas en el VMPO. Las neuronas activadas elevan la temperatura corporal, impulsan la búsqueda de calor y reducen el apetito.

Los hallazgos podrían conducir potencialmente a formas de revertir los síntomas de la enfermedad cuando se vuelven peligrosos para la salud de una persona. “Si sabemos cómo funciona, tal vez podamos ayudar a los pacientes que tienen dificultades con este tipo de síntomas, como los pacientes de quimioterapia o pacientes con cáncer, por ejemplo, que tienen muy poco apetito pero realmente no hay nada que podamos hacer por ellos”, dice. la autora principal, la Dra. Jessica Osterhout.

Los investigadores planean explorar más a fondo dónde se conectan estas neuronas en el cerebro. También esperan explorar cómo las neuronas podrían afectar otros cambios fisiológicos o de comportamiento asociados con la enfermedad.

Por Brian Doctrow, Ph.D. (NIH)