Un grupo de investigadores de la Universidad de Leipzig (Alemania) han demostrado que la enfermedad renal crónica (ERC) conduce a una activación de las células microgliales, lo que tiene una serie de efectos negativos en el cerebro y, en particular, altera la homeostasis (autorregulación) del potasio en las células nerviosas.

En concreto, las microglías son células inmunitarias especializadas del cerebro que desempeñan un papel clave en la transformación de las funciones neuronales. La activación de estas células suele asociarse a procesos inflamatorios, que a su vez influyen en el cerebro y las funciones cognitivas.

Para investigar los mecanismos de la enfermedad renal crónica en el cerebro, los científicos de Leipzig crearon un modelo quirúrgico de ratón en el que se extirparon 5/6 del tejido renal. Los datos del estudio, publicado en Kidney International, mostraron que estos ratones obtenían peores resultados en pruebas cognitivas y presentaban un menor recambio neuronal de potasio.

El análisis de la expresión génica mostró que varias vías de señalización relacionadas con enfermedades como el Alzheimer, Huntington y Parkinson estaban afectadas en los grupos de células neuronales de los modelos de ratón con enfermedad renal crónica.

Los análisis de los planteamientos experimentales del estudio, tanto en cultivos celulares como en modelos de ratón, demostraron que la insuficiencia renal crónica altera la barrera de las células endoteliales cerebrales.

Por tanto, los investigadores de Leipzig demostraron que la toxicidad urémica progresiva en la insuficiencia renal altera la permeabilidad vascular en el cerebro. Esta alteración de la barrera hematoencefálica permite que las sustancias tóxicas lleguen al cerebro y desencadenen reacciones inflamatorias. Este proceso altera a su vez el equilibrio de potasio en las células microgliales.

Los investigadores consiguieron restablecer la homeostasis del potasio en las células bloqueando un receptor de las células nerviosas con un inhibidor, lo que también redujo el deterioro cognitivo.

«Hemos logrado identificar un mecanismo en el cerebro que tiene una función central en el desarrollo del deterioro cognitivo. Y creemos que basta con tratar este mecanismo para mejorar la cognición en los pacientes afectados», ha afirmado el profesor Berend Isermann, autor correspondiente del estudio.

«Nuestra investigación muestra que la regulación del flujo de potasio en las células microgliales y la preservación de la función neuronal podrían ser enfoques prometedores para el tratamiento del deterioro cognitivo. Esperamos que nuestros hallazgos ayuden a descifrar mejor estos mecanismos y a desarrollar terapias específicas para el deterioro cognitivo en la enfermedad renal crónica. Otra visión que tenemos es investigar nuevos biomarcadores que puedan indicar el desarrollo del deterioro cognitivo en una fase temprana», ha afirmado la primera autora del estudio e investigadora del Centro Médico de la Universidad de Leipzig, Silke Zimmermann.

20 agosto 2024|Fuente: Europa Press |Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2024. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.|Noticia

Según un estudio de Mayo Clinic publicado por la Nature Neuroscience, las células que actúan en la primera línea de defensa del sistema nervioso central contra las lesiones también juegan un papel en ayudar al cerebro a despertar de la anestesia. Este descubrimiento puede ayudar a allanar el camino para métodos innovadores que abordan las complicaciones post-anestesia.

Al salir de la anestesia, más de un tercio de los pacientes puede experimentar somnolencia extrema o hiperactividad, un efecto secundario llamado delirium. Investigadores de Mayo Clinic descubrieron que las células inmunes especiales en el cerebro llamadas microglías pueden proteger a las neuronas de los efectos secundarios de la anestesia para despertar el cerebro.

«Esta es la primera vez que hemos visto que las microglías mejoran e incrementan la actividad neuronal al involucrar físicamente los circuitos cerebrales», dice el neurocientífico de Mayo Clinic, el Ph.D. Long-Jun, autor principal del estudio.

Los investigadores observaron la presencia de microglías entre las neuronas y las sinapsis inhibitorias, suprimiendo la actividad neuronal bajo anestesia. Las microglías parecen tratar de proteger las neuronas para contrarrestar la sedación.

El cerebro está formado por una red de neuronas que dispara y estimula actividades en todo el cuerpo. Las neuronas están conectadas por sinapsis que reciben y transmiten señales que nos permiten movernos, pensar, sentir y comunicarnos. En este entorno, las microglías ayudan a mantener el cerebro sano, estable y en funcionamiento. Aunque las microglías fueron descubiertas hace más de 100 años, solo en los últimos 20 años se han convertido en un foco importante de investigación.

Al principio, los científicos solo tenían láminas fijas de microglías para examinar, lo que les proporcionaba solo imágenes instantáneas de estas células. Inicialmente, se pensó que cuando las neuronas no estaban activas y el cerebro estaba tranquilo, las microglías eran menos activas. Luego, la tecnología hizo posible observar y estudiar las microglías en detalle, incluso la manera en que se mueven.

«Las microglías son células cerebrales únicas porque tienen procesos muy dinámicos. Se mueven y bailan mientras escanean el cerebro. Ahora tenemos imágenes poderosas que muestran sus actividades y movimientos», dice el Dr. Wu.

Hace unos años, el Dr. Wu y su equipo han liderado investigaciones sobre cómo las microglías y las neuronas se comunican entre sí en cerebros sanos y no saludables. Por ejemplo, mostraron que las microglías pueden atenuar la hiperactividad neuronal durante convulsiones epilépticas . Los investigadores pueden observar estas células en el cerebro en tiempo real y registrar sus movimientos en modelos de ratones despiertos utilizando una tecnología de imagen avanzada que incluye una microscopia electrónica de barrido.

En 2019, investigadores descubrieron que las microglías pueden sentir cuando el cerebro y sus actividades están restringidos, por ejemplo, por la anestesia. Descubrieron que las microglías se vuelven más activas y vigilantes cuando esto ocurre.

«Ahora podemos ver que las microglías aumentan su vigilancia y patrullan la actividad neuronal del cerebro como un oficial de policía por la noche, respondiendo a actividades sospechosas cuando todo está tranquilo», dice el Dr. Wu.

Pacientes con delirium o agitación, cuando salen de la anestesia, pueden también sentirse hiperactivos o sentir una lentitud extrema. Los investigadores creen que la hiperactividad puede ser el resultado de la intervención excesiva de las microglías entre las neuronas y las sinapsis inhibitorias.

«Si podemos explorar el papel de las microglías en varios estados fisiológicos como el sueño, podríamos aplicar este conocimiento para mejorar la atención al paciente en entornos clínicos», explica el Ph.D. Koichiro Haruvaka, autor principal del estudio e investigador principal de Mayo Clinic.

Ver artículo: Haruwaka K, Ying Y, Liang Y, Umpierre AD, Min Yi M, Kremen V, et al. Microglia enhance post-anesthesia neuronal activity by shielding inhibitory synapses. Nature Neuroscience[Internet].2024[citado 20 mar 2024]; 27: 449-461.  https://doi.org/10.1038/s41593-023-01537-8

20 marzo 2024| Fuente: EurekAlert| Tomado de| Comunicado de prensa

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Las personas con niveles reducidos de la proteína TREM2 podrían tener un mayor riesgo de desarrollar enfermedades neurodegenerativas como alzhéimer o demencia frontotemporal, según un estudio internacional con participación del Instituto de Investigación Biomédica de l’Hospital Sant Pau (IBB), de la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) y del Hospital Clínic de Barcelona. Read more