Una nueva investigación en ratones aumenta las perspectivas de desarrollo de terapias posteriores a la conmoción cerebral que podrían evitar el deterioro cognitivo y la depresión, dos afecciones comunes entre las personas que han experimentado una lesión cerebral traumática moderada.
El estudio en ratones aclaró el papel de células inmunitarias específicas en el cerebro que contribuyen a la inflamación crónica. Usando una técnica llamada recambio celular forzado, los investigadores eliminaron estas células en los cerebros lesionados de los ratones durante una semana y luego las dejaron repoblarse durante dos semanas.
«Es casi como presionar el botón de reinicio», dijo el autor principal del estudio, Jonathan Godbout, profesor de neurociencia en la Facultad de Medicina de la Universidad Estatal de Ohio.
En comparación con los ratones con lesiones cerebrales que se recuperaron naturalmente, los ratones que recibieron la intervención mostraron menos inflamación en el cerebro y menos signos de problemas de pensamiento 30 días después de la lesión.
Aunque eliminar temporalmente estas células, llamadas microglía, en humanos no es factible, los hallazgos arrojan luz sobre las vías hacia el objetivo que podrían reducir el perfil inflamatorio general del cerebro después de una conmoción cerebral, reduciendo potencialmente el riesgo de problemas conductuales y cognitivos mucho después de la lesión. .
«En una lesión cerebral moderada, si la tomografía computarizada no muestra daño, los pacientes se van a casa con un protocolo de conmoción cerebral. A veces, las personas regresan semanas, meses después con problemas neuropsiquiátricos. Es un gran problema que afecta a millones de personas», dijo Godbout, director de la facultad del Programa de Lesiones Cerebrales Crónicas del Estado de Ohio y director asistente de ciencia básica en el Instituto de Investigación de Medicina del Comportamiento.
«¿Cómo se trata eso? Al menos en ratones, al cambiar la microglía en el cerebro, tuvimos un efecto muy positivo en su comportamiento, estado cognitivo y nivel de inflamación en el cerebro. Ahora podemos centrarnos en las vías celulares que generan enfermedades crónicas». la inflamación como objetivo».
La investigación se publica en línea en el Revista de neurociencia.
Alrededor del 85 % de las lesiones cerebrales traumáticas son similares al tipo de conmoción cerebral examinada en este estudio, que involucra un impacto disperso en la cabeza que hace que el tejido cerebral golpee contra el cráneo. Investigaciones anteriores sugieren que al menos el 75% de las personas que experimentan una lesión cerebral moderada tienen complicaciones cognitivas y de salud mental a largo plazo.
El laboratorio de Godbout vinculó previamente los síntomas depresivos en ratones con el estado sostenido de «alerta alta» de la microglía después de una lesión en la cabeza, lo que hace que las células reaccionen de forma exagerada a los desafíos posteriores del sistema inmunitario y se vuelvan excesivamente inflamatorias. En un estudio más reciente en ratones, su equipo demostró que la rotación forzada de la microglía antes de una lesión en la cabeza podría reducir las complicaciones neuropsiquiátricas posteriores.
«Esa fue una prueba de principio para mostrar que gran parte de la inflamación, especialmente a largo plazo, está mediada por microglia», dijo. «Pero hay una fase aguda de inflamación: desea iniciar ese proceso de reparación. Hay un positivo en esa respuesta inflamatoria temprana en el cerebro o la médula espinal. Si dura mucho tiempo y no se resuelve por completo, ahí es cuando es peligroso.»
En este nuevo estudio, los investigadores esperaron siete días después de la lesión cerebral para forzar la renovación de la microglía, dando tiempo a las células para llevar a cabo su trabajo de promoción de la curación inicial. Un fármaco experimental que inhibe una proteína que la microglía en ratones necesita para sobrevivir se agregó a su comida durante una semana, lo que resultó en el agotamiento de más del 95% de la microglía en sus cerebros.
Después de permitir que la microglía se repoblara durante 16 días, los investigadores compararon los ratones de intervención con los ratones lesionados que se recuperaron sin el tratamiento de recambio celular. Los ratones de intervención se desempeñaron mejor que los ratones de control en las tareas que ponían a prueba su memoria y síntomas depresivos.
Análisis adicionales del tejido cerebral lesionado sugirieron que la renovación celular revirtió algunos daños en las neuronas relacionados con la lesión, redujo la inflamación general y mejoró la capacidad del cerebro para adaptarse al cambio. Los investigadores también inyectaron a los ratones una molécula que desencadena una respuesta inmunitaria para imitar una infección y descubrieron que el comportamiento de enfermedad era menor en los ratones de intervención.
Godbout dijo que estos hallazgos combinados sugieren que la microglía repoblada regresó en un estado de preparación menos «preparado», lo que reduce las posibilidades de una vida de respuestas inflamatorias exageradas en el cerebro ante cualquier desafío para el sistema inmunitario, y que la inflamación cerebral es probablemente la culpable detrás las complicaciones neuropsiquiátricas que siguen a una lesión en la cabeza.
«Si la microglía en el cerebro humano no vuelve a la normalidad y la inflamación crónica persiste después de una lesión en la cabeza, no es solo una lesión cerebral secundaria la que causa problemas. Incluso contraer una infección viral después de la recuperación de la conmoción cerebral puede convertirse en un problema cognitivo o conductual o amplificar alguna otra parte del comportamiento, como la depresión», dijo Godbout. «Existe una conexión real entre una lesión en la cabeza y la salud mental, y el riesgo no desaparece.
«Ahora estamos observando más de cerca las vías que causan cambios en la microglía y apuntando a algo específico en esa vía. Ese es un camino a seguir».
Este trabajo fue apoyado por el Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares, el Instituto Nacional sobre el Envejecimiento, el Instituto Nacional de Investigación Dental y Craneofacial, una Beca Presidencial de la Universidad Estatal de Ohio y el Programa Royal Golden Jubilee del Fondo de Investigación de Tailandia.
Los coautores incluyen a Chelsea Bray, Kristina Witcher, Dunni Adekunle-Adegbite, Michelle Ouvina, Mollie Witzel, Emma Hans, Zoe Tapp, Jonathan Packer, Ethan Goodman, Fangli Zhao, Shane O’Neil, John Sheridan, Olga Kokiko-Cochran y Candice. Askwith, todos del estado de Ohio, y Titikorn Chunchai y Siriporn Chattipakorn de la Universidad de Chiang Mai en Tailandia.
