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Un equipo de investigadores de la Escuela de Medicina de Harvard (HMS, por sus siglas en inglés), en Estados Unidos, ha identificado un gen en ratones, Mfsd2a, que puede ser capaz de limitar la permeabilidad de la barrera hematoencefálica, y la molécula que produce, Mfsd2a, funciona de una manera que pocos investigadores esperaban.
La barrera sangre-cerebro sólo permite a algunas moléculas pasar del torrente sanguíneo hacia el líquido que baña el cerebro, de forma que los nutrientes vitales pueden entrar pero las toxinas y los patógenos quedan bloqueados, además de que esta barrera garantiza que los productos de desecho se filtran fuera del cerebro y se llevan lejos.
La barrera hematoencefálica ayuda a mantener el delicado ambiente que permite al cerebro humano prosperar, por lo que el único problema es que es tan exigente que no deja pasar los medicamentos. Los investigadores no han sido capaces de lograr abrirla porque no saben lo suficiente acerca de cómo funciona exactamente.
«En este momento, el 98% de los medicamentos de moléculas pequeñas y el cien por cien de los fármacos de grandes móleculas y los anticuerpos no pueden atravesar la barrera sangre-cerebro», detalla el autor principal del estudio, Chenghua Gu, profesor asociado de Neurobiología en HMS. «Incluso, menos del 1 % de los productos farmacéuticos tratan de apuntar a la barrera porque no sabemos cuáles son los objetivos. Mfsd2a podría ser uno», explica.
La mayoría de los intentos de comprender y manipular la función de la barrera hematoencefálica se han centrado en uniones herméticas, que impiden el paso de casi todas las sustancias entre las células de la barrera. Gu y su equipo descubrieron que Mfsd2a parece afectar a otro mecanismo de la barrera que ha recibido mucha menos atención, la transcitosis, un proceso en el que las sustancias son llevadas a través de las células de la barrera en burbujas llamadas vesículas.
La transcitosis se produce con frecuencia en otros sitios en el cuerpo pero normalmente se suprime en la barrera sangre-cerebro y Mfsd2a puede ser uno de sus supresores. «Es emocionante porque es la primera molécula identificada que inhibe la transcitosis –destaca Gu–. Esto abre una nueva forma de pensar acerca de cómo diseñar estrategias para administrar medicamentos para el sistema nervioso central».
Debido a que Mfsd2a tiene un equivalente humano, el bloqueo de su actividad en las personas podría permitir a los médicos abrir la barrera hematoencefálica brevemente y, de forma selectiva, dejar a los medicamentos tratar enfermedades potencialmente mortales como tumores cerebrales e infecciones.
Retina y riñón
El vínculo de la degradación de la barrera hematoencefálica con varias enfermedades del cerebro, podría llevar a que el aumento de Mfsd2a posibilitara el refuerzo de la barrera y, tal vez, el alivio de enfermedades como el alzhéimer, la esclerosis lateral amiotrófica (ELA) y la esclerosis múltiple.
Los resultados de este trabajo, publicados en Nature ( doi:10.1038/nature13324), también pueden tener implicaciones en otras zonas del organismo que se basan en la transcitosis, como la retina y el riñón. El equipo ha empezado a estudiar la relación entre las células endoteliales corticales y otro colaborador de la barrera sangre-cerebro, las células llamadas pericitos y, de momento, han visto que los pericitos regulan Mfsd2a.
Además de analizar qué pericitos dicen a las células endoteliales qué deben hacer, el laboratorio de Gu estudiará otros potenciales jugadores moleculares para intentar reconstruir toda la red que regula la transcitosis en la barrera hematoencefálica. «La clave es que estamos adquiriendo herramientas para manipular la transcitosis en ambos sentidos: abrirla y cerrarla», concluye Gu.
mayo 15/2014 (JANO)
Ayal Ben-Zvi,Baptiste Lacoste,Esther Kur,Benjamin J. Andreone,Yoav Mayshar,Han Yan.Mfsd2a is critical for the formation and function of the blood–brain barrier. Nature. 14 May 2014
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