Descifran la comunicación entre el sistema nervioso y el sistema inmune

Buenos Aires.- Un equipo de científicos descubrió el modo en que un gen, que conectaría el sistema nervioso y el sistema inmune, impide que se desencadene una respuesta defensiva frente a la invasión de bacterias infecciosas. El estudio, realizado en gusanos, permite comprender mejor el modo en que el sistema nervioso y el inmune se comunican. A largo plazo, ese conocimiento podría ser aplicado al desarrollo de nuevas terapias en los casos en que el sistema inmune falla.
Una “línea directa” de comunicación que le permite al sistema nervioso de un gusano llamar al sistema inmune para coordinar la respuesta a patógenos infecciosos, acaba de ser dado a conocer por investigadores del Instituto Médico Howard Hughes (HHMI). Los resultados de su trabajo fueron publicados en la edición del 18 de septiembre de 2008 de Science Express, que proporciona una publicación electrónica de artículos seleccionados de la revista científica Science.
“Se ha sabido por al menos 20 años que debe haber una comunicación bidireccional entre los sistemas nerviosos e inmunes”, señaló uno de los autores del estudio, el doctor Alejandro Aballay del Centro Médico de la Universidad de Duke. “Pero debido a la complejidad de la red de comunicaciones, esta conexión ha sido muy difícil de demostrar de forma concluyente. La complejidad de los sistemas nerviosos e inmunes de mamíferos, entre los que se encuentran los seres humanos, hace que el descifrar las comunicaciones neurales-inmunes sea una tarea abrumadora”.
Para evitar la complejidad presente en los humanos, Aballay y sus colegas investigaron al gusano Caenorhabditis elegans porque constituye un modelo biológico sencillo.
A fin de entender mejor el modo en que el sistema nervioso y el sistema inmune se comunican, Aballay y sus colegas estudiaron 40 variedades de ese gusano que fueron expuestas a un ambiente que contenía bacterias infecciosas. Sólo una de ellas sucumbió rápidamente a la infección bacteriana. Ese gusano en particular tenía una mutación en un gen llamado npr-1.
“NPR-1 parece funcionar en un punto de intersección entre el sistema nervioso y la fisiología del animal”, indicó en un comunicado de prensa Cornelia Bargmann, científica del Instituto Médico Howard Hughes (HHMI) en la Universidad de Rockefeller quien también integró el equipo de investigadores.

Resultados

Para conocer con mayor precisión los efectos producidos por ese gen mutante, los investigadores estudiaron el nivel de actividad de miles de genes bajo distintas condiciones experimentales y lograron demostrar que la proteína NPR-1 mutante –producida por el gen mutante- afectaba un pequeño grupo de genes que estaban involucrados directamente en la respuesta del sistema inmune a las bacterias.
Los investigadores observaron que los genes afectados por NPR-1 están expresados en tejidos del gusano tales como el intestino que son los que más probablemente entren en contacto directo con bacterias durante una infección.
Estos tejidos pueden secretar sustancias antimicrobianas que cumplen la función de -como parte del sistema inmune innato- proteger a los animales contra infecciones.
Según explican los autores del estudio, bajo circunstancias normales, hay mecanismos que actúan como frenos, evitando que los agentes antimicrobianos maten todo lo que está a su alrededor. En ese sentido el gen NPR-1 suelta los frenos de modo que las sustancias antimicrobianas puedan matar a las bacterias ofensivas, sin embargo, las células intestinales de los gusanos que llevan la forma mutante de NPR-1 nunca sueltan los frenos así que las sustancias antimicrobianas -y el sistema inmune- no pueden matar a los invasores.
En la actualidad, el laboratorio de Aballay pretende continuar con más investigaciones que desentrañen la interrelación entre el sistema inmune innato y el sistema nervioso. Mediante el estudio de gusanos mutantes pretenden comprender mejor procesos que ocurren en enfermedades que involucran al sistema inmune como la artritis, el lupus y la enfermedad de Crohn a fin de contribuir a la mejora de las terapias de esas patologías.
Con respecto a las enfermedades autoinmunes “Sabemos que cuando el sistema inmune natural no está rigurosamente controlado, los resultados pueden ser desastrosos”, afirma Aballay.

Agencia CyTA-Instituto Leloir