Un estudio en ratones sugiere que la inflamación en la barrera del cerebro, las meninges, puede extenderse a la materia gris y causar cambios que pueden contribuir a la esclerosis múltiple (EM) progresiva.

Los editores describen la investigación, publicada hoy como preimpresión revisada en eLife, como un estudio importante que avanza en nuestra comprensión de los mecanismos del daño cerebral en esta enfermedad autoinmune. Implica el uso de métodos novedosos para proporcionar lo que dicen es evidencia convincente de un gradiente de genes inmunes y marcadores inflamatorios desde las meninges hasta el tejido cerebral adyacente en ratones.

La inflamación dentro de las meninges se encuentra en todos los tipos de EM. Cada vez hay más evidencia que sugiere que esta inflamación juega un papel fundamental en la progresión de la enfermedad, incluida la pérdida de la capa protectora de los nervios (desmielinización), la pérdida de nuevos brotes nerviosos (neuritas) y la disminución del volumen de materia gris.

« La lesión de la materia gris está relacionada con los síntomas incapacitantes de la EM, como la disfunción cognitiva y la depresión », explica Sachin Gadani, miembro de neuroinmunología de la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins, Baltimore, EE. UU. y coautor del estudio junto con Saumitra Singh, posdoctoral Investigador en la Escuela de Medicina de la Universidad Johns Hopkins. « La inflamación meníngea parece ser un impulsor crítico de la patología de la materia gris cortical, pero los intentos de caracterizar el mecanismo de manera imparcial se han visto limitados por la ausencia de datos resueltos espacialmente, es decir, información crítica sobre la relación anatómica entre la inflamación meníngea y el tejido cerebral subyacente. Nos propusimos determinar los patrones de actividad genética en las meninges y la materia gris circundante, mientras preservamos el contexto sobre la posición de esas células en el cerebro ».

Gadani, Singh y sus colegas utilizaron un enfoque llamado transcriptómica espacial, mediante el cual se mide el patrón de actividad génica en un tejido y luego se vuelve a unir la información para mostrar el patrón de actividad génica en la ubicación original. Comenzaron midiendo la actividad génica en las meninges inflamadas en un modelo de ratón con EM contra las meninges en ratones sanos y luego compararon esto con la expresión de genes en la materia gris circundante en ambos grupos de ratones.

Como esperaba el equipo, encontraron una mayor expresión (regulación positiva) de genes relacionados con las células y vías inmunitarias, la infiltración de células inmunitarias y la activación de células inmunitarias específicas del cerebro llamadas microglía. Para comprender más acerca de la proximidad de esta actividad genética a la región meníngea, analizaron patrones de actividad genética a lo largo de un camino desde las meninges hasta el tálamo. La actividad de todos los grupos de genes disminuyó al aumentar la distancia desde la región meníngea inflamada. Sin embargo, algunos genes mostraron un declive más gradual, particularmente aquellos involucrados en procesos inmunológicos como el procesamiento y la presentación de antígenos. Esto sugiere que alguna regulación al alza de los genes proinflamatorios se había desbordado desde la región meníngea del cerebro hacia la materia gris.

« Esta es la primera vez que un estudio caracteriza un modelo de ratón de inflamación meníngea y lesión de la materia gris utilizando transcriptómica espacial », dice el coautor Saumitra Singh. « Hemos proporcionado un conjunto de datos disponible públicamente de nuestro trabajo que esperamos que otros puedan usar en futuras investigaciones ».

Una limitación de este estudio es que la resolución espacial puede no ser suficiente para distinguir con certeza entre las meninges y la materia gris circundante. Además, aunque los autores utilizaron un modelo de ratón que representa muchas características patológicas de la EM, no representa completamente la enfermedad humana y el análisis no considera diferentes puntos de tiempo en el desarrollo de la EM. A pesar de esto, los autores dicen que sus hallazgos podrían allanar el camino para futuros estudios con muestras humanas.

« Nuestros hallazgos han revelado varias vías candidatas en el desarrollo de la lesión de la materia gris. El trabajo futuro debería centrarse en la transcriptómica espacial en muestras humanas que, gracias a los avances tecnológicos, ahora se está volviendo más factible », concluye el autor principal Pavan Bhargava, profesor asociado de Neurología en la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins.