El Alzheimer, el Parkinson y muchas otras enfermedades neurodegenerativas se caracterizan por grupos dañinos de proteínas en el cerebro. Los científicos han realizado un enorme esfuerzo en la búsqueda de formas de tratar tales condiciones mediante la limpieza de estos grupos tóxicos, pero han tenido un éxito limitado.
Ahora, los investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis han encontrado una forma innovadora de mejorar la eliminación de desechos del cerebro y, por lo tanto, posiblemente tratar o incluso prevenir las afecciones neurodegenerativas. Demostraron que las células inmunitarias que rodean el cerebro influyen en la eficacia con la que se eliminan los desechos del cerebro, y que dichas células inmunitarias están deterioradas en ratones viejos y en personas y ratones con la enfermedad de Alzheimer. Además, descubrieron que el tratamiento de ratones viejos con un compuesto inmunoestimulante rejuvenece las células inmunitarias y mejora la eliminación de desechos del cerebro.
Los hallazgos, publicados el 9 de noviembre en Nature, sugieren un nuevo enfoque para detener algunos de los efectos del envejecimiento en el cerebro.
« El Alzheimer se ha estudiado durante muchos años desde la perspectiva de cómo mueren las neuronas, pero hay otras células, como las células inmunitarias en la periferia del cerebro, que también pueden desempeñar un papel en el Alzheimer », dijo el autor principal Jonathan Kipnis, PhD. Alan A. y Edith L. Wolff Profesor Distinguido de Patología e Inmunología e Investigador de BJC. « No parece probable que podamos revivir neuronas muertas o moribundas, pero las células inmunitarias que se encuentran en los bordes del cerebro son un objetivo factible para el tratamiento de enfermedades cerebrales relacionadas con la edad. Son más accesibles y podría ser drogado o reemplazado. En este estudio, tratamos a ratones envejecidos con una molécula que puede activar las células inmunitarias envejecidas, y funcionó para mejorar el flujo de fluidos y la eliminación de desechos del cerebro. Esto es prometedor como un enfoque para el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas ».
Kipnis es un experto en el floreciente campo de la neuroinmunología, el estudio de cómo el sistema inmunitario afecta al cerebro en la salud y la enfermedad. En 2015, descubrió una red de vasos que drena líquido, células inmunitarias y pequeñas moléculas del cerebro a los ganglios linfáticos, donde residen muchas células del sistema inmunitario. El año pasado, él y sus colegas demostraron que algunas terapias experimentales contra el Alzheimer son más efectivas en ratones cuando se combinan con un tratamiento dirigido a mejorar el drenaje de líquidos y desechos del cerebro.
Para este estudio, Kipnis y Antoine Drieu, PhD, investigador postdoctoral y autor principal del artículo, se propusieron comprender el papel que desempeñan las células inmunitarias que viven a lo largo de la vasculatura del cerebro y en las leptomeninges, los tejidos que rodean inmediatamente el cerebro. y médula espinal. Llamaron a estas células macrófagos del borde parenquimatoso, porque se asientan en la interfaz entre el líquido cefalorraquídeo y el tejido cerebral.
Al estudiar ratones, Kipnis, Drieu y sus colegas descubrieron que tales macrófagos regulan el movimiento de las arterias sanguíneas que, a su vez, controlan el flujo de limpieza del líquido a través del cerebro. Cuando estos macrófagos se agotaron o dañaron, se acumularon desechos en el cerebro.
« El flujo de líquido cefalorraquídeo se ve afectado en numerosas enfermedades neurodegenerativas, como el Alzheimer, el accidente cerebrovascular, el Parkinson y la esclerosis múltiple », dijo Drieu. « Si podemos restaurar el flujo de fluidos a través del cerebro simplemente estimulando estos macrófagos, tal vez podamos retrasar la progresión de estas enfermedades. Es un sueño, pero ¿quién sabe? Podría funcionar ».
Investigaciones posteriores revelaron que los macrófagos del borde parenquimatoso están alterados en personas con enfermedad de Alzheimer y ratones con una condición similar a la enfermedad de Alzheimer : las células inmunitarias son menos capaces de consumir y eliminar desechos, y no pueden regular de manera eficiente el flujo de fluidos.
Aproximadamente a partir de los 50 años, las personas comienzan a experimentar una disminución en el flujo de líquido cerebral como parte del envejecimiento normal. Lo mismo sucede en ratones más viejos. Kipnis, Drieu y sus colegas demostraron que el tipo de macrófago fronterizo más importante para la eliminación de desechos y el flujo de fluidos es escaso en ratones mayores. Cuando trataron a ratones viejos con una proteína que aumenta la actividad de los macrófagos, los macrófagos del borde comenzaron a comportarse más como los de los ratones más jóvenes. Además, el tratamiento mejoró el flujo de fluidos y la eliminación de desechos de los cerebros de los ratones.
« Conjuntamente, nuestros resultados muestran que los macrófagos del borde parenquimatoso podrían potencialmente ser un objetivo farmacológico para aliviar los déficits de eliminación cerebral asociados con el envejecimiento y la enfermedad de Alzheimer », dijo Kipnis, quien también es profesor de neurología, neurociencia y neurocirugía. « Estoy discutiendo con colegas cómo podemos reemplazar o rejuvenecer esas células en cerebros que envejecen y como tratamiento para el Alzheimer. Espero que algún día podamos ralentizar o retrasar el desarrollo de enfermedades cerebrales relacionadas con la edad con este enfoque. «