Neurociencia

Descubren microtúneles ‘secretos’ entre el cráneo y el cerebro

Estas conexiones, desconocidas hasta ahora, sirven al sistema inmune para dar una respuesta rápida y local a la inflamación y podrían constituir una nueva vía para suministrar medicamentos.

Microtúneles observados en el cráneo de un ratón
Microtúneles observados en el cráneo de un ratón Gregory Wojtkiewicz, Center for Systems Biology, Massachusetts General Hospital

Aunque llevamos siglos estudiando la anatomía humana y en particular el cerebro, aún quedan muchas sorpresas por descubrir. La última se la han encontrado los investigadores del Hospital General de Massachussets, liderados por Mathias Nahrendorf, cuando estudiaban la respuesta de la médula ósea a la inflamación en ratones. Para conocer mejor este mecanismo, los autores del estudio que se publica este lunes en la revista Nature Neuroscience desarrollaron un sistema para identificar con marcadores fluorescentes los leucocitos generados en la médula ósea. De esta forma, podrían hacer recuento del número de neutrófilos - el leucocito más abundante en el torrente sanguíneo - producidos en la médula ósea del cráneo y en la médula ósea de la tibia como respuesta a diferente lesiones.

“Las células del sistema inmune pueden estar tomando un atajo para llegar a las áreas de inflamación rápidamente”

Lo que se creía hasta ahora es que cuando se produce una lesión en alguna parte del cuerpo, los neutrófilos llegaban desde diferentes partes del cuerpo de forma más o menos ponderada. Lo que vieron, en cambio, es que en los casos de lesión cerebral, como un trombo o un derrame, los netrófilos se producen sobre todo en el cráneo, lo que podría ser un mecanismo para desarrollar una respuesta más rápida. Cuando se producían lesiones en otras partes del cuerpo, como un ataque al corazón, los neutrófilos provenían en igual número del cráneo y de la tibia. “Siempre pensamos que las células inmunes de nuestros brazos o nuestras piernas viajaban por nuestra sangre hasta el tejido cerebral dañado”, explica Francesca Bosetti, coautora del estudio. “Estos hallazgos sugieren, en cambio, que las células del sistema inmune pueden estar tomando un atajo para llegar a las áreas de inflamación rápidamente”.

“Inesperadamente, descubrimos pequeños canales que contactaban la medula ósea directamente con la parte exterior del cerebro”

Una vez realizado este primer descubrimiento, el equipo se interesó por la manera en que estas células llegaban al tejido cerebral dañado. Y aquí es donde vino la segunda sorpresa. “Empezamos a examinar el cráneo con mucho detalle, mirándolo desde todos los ángulos y tratando de imaginar cómo llegaban los neutrófilos al cerebro”, explica Nahrendorf. “Inesperadamente, descubrimos pequeños canales que contactaban la medula ósea directamente con la parte exterior del cerebro”. Con la ayuda de avanzadas técnicas de imagen, los investigadores observaron cómo los neutrófilos avanzaban en caso de lesión por estos microtúneles desconocidos hasta ahora y que lo hacían en sentido contrario al flujo sanguíneo para llegar a la zona infartada.

Imagen de los canales en tejido vivo
Imagen de los canales en tejido vivo Fanny Herisson, M.D., Center for Systems Biology, Massachusetts General Hospital

“Aunque aún tenemos que aprender mucho sobre estos canales, creo que su papel especial en el intercambio de señales inflamatorias entre médula ósea y el sistema nervioso central es bastante diferente de cualquier otra vasculatura”, asegura el investigador principal. “Ahora queremos investigar la importancia de estos canales- que también hemos observado en disecciones de cráneos de pacientes humanos -en enfermedades inflamatorias del sistema nervioso central, incluyendo el infarto cerebral agudo, la hipertensión e incluso condiciones crónicas como la enfermedad de Alzheimer”, añade. “Dado que muchos desórdenes cerebrales tienen un componente inflamatorio, sería fantástico descubrir cómo contribuyen estos canales a estas enfermedades y si modular su contribución podría cambiar el desarrollo. Otra idea es que los canales podrían servir como ruta para la distribución de medicamentos, permitiendo llevar a las meninges sustancias que se introduzcan en la médula ósea”.

Referencia: Direct vascular channels connect skull bone marrow and the brain surface enabling myeloid cell migration (Nature Neuroscience) DOI: 10.1038/s41593-018-0213-2

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