Médula espinal desmielinizada de ratones que padecen enfermedades autoinmunes. Arriba, a temperatura ambiente, y abajo, expuesto al frío. La mielina es de color azul. La tinción púrpura dentro de la sustancia blanca (partes hacia el borde de la sección histológica) muestra lesiones desmielinizadas que se reducen en la imagen inferior. Crédito: UNIGE – Laboratoires Trajkovski & Merkler /Metabolismo celular
En biología evolutiva, la «teoría de la historia de la vida», propuesta por primera vez en la década de 1950, postula que cuando el entorno es favorable, los recursos utilizados por cualquier organismo se dedican al crecimiento y la reproducción. Por el contrario, en un entorno hostil, los recursos se transfieren a los llamados programas de mantenimiento, como la conservación de energía y la defensa contra ataques externos. Científicos de la Universidad de Ginebra (UNIGE) desarrollaron esta idea para un campo específico de la medicina: la activación errónea del sistema inmunitario que provoca enfermedades autoinmunes.
Al estudiar ratones que padecían un modelo de esclerosis múltiple, el equipo de investigación logró descifrar cómo la exposición al frío empujaba al organismo a desviar sus recursos del sistema inmunitario hacia el mantenimiento del calor corporal. De hecho, durante el frío, el sistema inmunológico disminuyó su actividad nociva, lo que atenuó considerablemente el curso de la enfermedad autoinmune. Estos resultados, destacados en la portada de la revista Cell Metabolism, allanan el camino para un concepto biológico fundamental sobre la asignación de recursos energéticos.
Las enfermedades autoinmunes ocurren cuando el sistema inmunológico ataca los propios órganos del cuerpo. La diabetes tipo 1, por ejemplo, es causada por la destrucción errónea de las células pancreáticas productoras de insulina. La esclerosis múltiple es la enfermedad autoinmune más común del sistema nervioso central (compuesto por el cerebro y la médula espinal). La enfermedad se caracteriza por la destrucción de la mielina, que es un aislante protector de las células nerviosas y es importante para la correcta y rápida transmisión de señales eléctricas. Por lo tanto, su destrucción conduce a una discapacidad neurológica, incluida la parálisis.
«Los mecanismos de defensa de nuestro cuerpo contra el entorno hostil son energéticamente costosos y pueden verse limitados por compensaciones cuando se activan varios de ellos. El organismo puede por lo tanto, hay que priorizar la asignación de recursos en diferentes programas de defensa en función de sus valores de supervivencia”, explica Mirko Trajkovski, profesor del Departamento de Fisiología Celular y Metabolismo y del Centro de Diabetes de la Facultad de Medicina de la UNIGE, y autor principal del estudio. «Hicimos la hipótesis de que esto puede ser de particular interés para la autoinmunidad, donde la introducción de un programa adicional costoso en energía puede dar como resultado una respuesta inmunitaria más leve y un resultado de la enfermedad. En otras palabras, ¿podríamos desviar la energía que gasta el cuerpo cuando el sistema inmunitario falla? ?»
Una reducción drástica de los síntomas
Para probar su hipótesis, los científicos colocaron ratones que sufrían de encefalomielitis autoinmune experimental, un modelo de esclerosis múltiple humana, en un entorno de vida relativamente más frío, unos 10 grados centígrados después de un período de aclimatación de disminución gradual de la temperatura ambiental. “Después de unos días, observamos una clara mejoría en la gravedad clínica de la enfermedad, así como en el grado de desmielinización observado en el sistema nervioso central”, explica Doron Merkler, profesor del Departamento de Patología e Inmunología del Centro. para la Investigación de la Inflamación en la Facultad de Medicina de UNIGE y co-autor correspondiente del trabajo. «Los animales no tuvieron ninguna dificultad para mantener su temperatura corporal a un nivel normal, pero, singularmente, los síntomas de las deficiencias locomotoras disminuyeron drásticamente, desde no poder caminar sobre sus patas traseras hasta solo una leve parálisis de la cola».
La respuesta inmunitaria se basa, entre otras cosas, en la capacidad de los llamados monocitos presentadores de antígenos para instruir a las células T sobre cómo reconocer los elementos «no propios» que deben combatirse. En las enfermedades autoinmunes, sin embargo, los antígenos del «yo» se confunden con los del «no propio».
«Demostramos que el frío modula la actividad de los monocitos inflamatorios al disminuir su capacidad de presentación de antígenos, lo que hace que las células T, un tipo de célula con un papel fundamental en la autoinmunidad, estén menos activadas», explica Mirko Trajkovski. Al obligar al cuerpo a aumentar su metabolismo para mantener el calor corporal, el frío le quita recursos al sistema inmunológico. Esto conduce a una disminución de las células inmunitarias dañinas y, por lo tanto, mejora los síntomas de la enfermedad.
«Si bien el concepto de priorizar la respuesta termogénica sobre la inmunitaria es evidentemente protectora contra la autoinmunidad, vale la pena señalar que la exposición al frío aumenta la susceptibilidad a ciertas infecciones. Por lo tanto, nuestro trabajo podría ser relevante no solo para la neuroinflamación, sino también para otras enfermedades inmunomediadas o infecciosas, lo que justifica una mayor investigación», agrega Mirko Trajkovski.
Enfermedades autoinmunes al alza
La mejora de las condiciones de vida en los países occidentales en las últimas décadas ha ido de la mano del aumento de casos de enfermedades autoinmunes. «Si bien este aumento es indudablemente multifactorial, el hecho de que tengamos una gran cantidad de recursos energéticos a nuestra disposición puede desempeñar un papel importante, pero aún poco conocido, en el desarrollo de enfermedades autoinmunes», concluye Doron Merkler.
Los investigadores ahora continuará su investigación para comprender mejor si su descubrimiento podría desarrollarse en aplicaciones clínicas.
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El proceso de autodigestión celular desencadena una enfermedad autoinmune Más información: Mirko Trajkovski, Cold Exposure Protects from Neuroinflammation Through Immunologic Reprogramming, Cell Metabolism (2021). DOI: 10.1016/j.cmet.2021.10.002. www.cell.com/cell-metabolism/f … 1550-4131(21)00480-0 Información de la revista: Cell Metabolism
Proporcionado por la Universidad de Ginebra Cita: Fighting multiple sclerosis with cold (22 de octubre de 2021) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-10-multiple-sclerosis-cold.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.