Inmunofluorescencia. Imagen: gentileza investigadores

Describen por primera vez un tipo de astrocito llamado IDA, involucrado en los procesos de inflamación que ocurren tras un ataque cerebral isquémico

Ciencia Argetina

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Cuando una persona sufre un ataque cerebral de origen isquémico o hemorrágico y se interrumpe el flujo de sangre en una determinada zona del cerebro, durante las primeras horas las neuronas de la región mueren por la disminución de las concentraciones de oxígeno y glucosa.

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Fuente: CONICET/DICYT

“Sin embargo, muchas veces el paciente llega lúcido al hospital, pero tres días después su cuadro empeora y puede llegar al coma. ¿Qué pasó en ese periodo? Se produjo no solo la muerte de las neuronas del núcleo central del evento, sino que luego los astrocitos circundantes, células encargadas de darles sostén y nutrición a las neuronas, empezaron ellas mismas a matar las neuronas ubicadas en la periferia de la lesión inicial”, cuenta Javier Ramos, investigador independiente del CONICET y director del Laboratorio de Neuropatología Molecular, en el Instituto de Biología Celular y Neurociencia ‘Profesor Eduardo De Robertis’ (IBCN, CONICET-UBA).

Ramos lidera un grupo de investigación que aisló y describió por primera vez a los Astrocitos Derivados de la Isquemia (IDA, por su sigla en inglés), un tipo de astrocito particular que surge después de un episodio isquémico cerebral, es decir cuando se pierde la irrigación sanguínea en una determinada región del cerebro. El trabajo fue publicado en la revista Frontiers in Cellular Neuroscience y fue realizado en colaboración con el Instituto Pasteur de Montevideo (Uruguay).

Cuando hay una lesión en el sistema nervioso los astrocitos reaccionan, aumentan su tamaño, cambian su forma y sufren numerosos cambios bioquímicos / Créditos: Wikimedia

Cuando hay una lesión en el sistema nervioso los astrocitos reaccionan, aumentan su tamaño, cambian su forma y sufren numerosos cambios bioquímicos / Créditos: Wikimedia

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“Los astrocitos son células de sostén de las neuronas, que las ayudan a vivir y contribuyen a la nutrición e intermedian el contacto con los vasos sanguíneos. Pero cuando hay una lesión en el sistema nervioso los astrocitos reaccionan, aumentan su tamaño, cambian su forma y sufren numerosos cambios bioquímicos”, comenta Ramos.

Este trabajo explica, justamente, que los IDA podrían ser responsables de esta expansión de la inflamación

Cuando separaron a los astrocitos IDA y los estudiaron en el laboratorio, notaron que si bien derivaban de los astrocitos normales tenían características particulares: son prácticamente inmortales, pueden migrar a distancias mayores que sus pares no inflamatorios y además pueden liberar sustancias capaces de eliminar neuronas que sufrieron estrés por falta de oxígeno, pero no matan neuronas normales. Algo así como si transmitieran el fenómeno inflamatorio y de muerte neuronal del centro a la periferia, como los círculos en el agua tras arrojar una piedra.

Y es que cuando hay una lesión cerebral por falta de oxígeno mueren las neuronas que están en la zona afectada y se genera un núcleo isquémico. Desde ese foco, un fenómeno inflamatorio contagia al tejido sano y se extiende a la periferia, hasta que la intensidad del evento va decreciendo y se forma una zona de transición entre el núcleo isquémico y el tejido circundante, conocida como penumbra. Este trabajo explica, justamente, que los IDA podrían ser responsables de esta expansión de la inflamación.

“No se sabe bien porqué las señales del foco isquémico perduran hasta una determinada distancia y después decaen”, comenta Ramos y explica que hay una teoría que postula que las moléculas que median esta ‘expansión inflamatoria’ se transmiten a través de unos canales – una suerte de túneles – que unen a los astrocitos entre sí. Y esto lleva a que la reacción inflamatoria llegue como una ola hacia mayores distancias.

“Pero también cada uno de los astrocitos le dice al vecino que hay problemas que vienen de cierto lugar, y entonces hay direccionalidad en la señal. ¿Por qué en algún momento se limitan? No lo sabemos, y creemos que las distancias a las que pueden migrar los IDA también pueden condicionar cuánto se expande la lesión”, agrega.

Una de las ideas más difundidas explica que la difusión de moléculas desde el foco isquémico puede ser la responsable de la expansión. Sin embargo, las pruebas con modelos matemáticos que el grupo realizó muestran que sólo la difusión de moléculas desde el núcleo isquémico hacia la periferia no justifica la distancia que alcanza esta señal. “Suponemos que cada astrocito funciona como una estación repetidora de la señal, emitiendo información no solo de que hay un problema, sino también de donde está el problema, porque son células con forma de estrella y tienen su cuerpo dividido en dominios que permiten determinar de donde proviene la señal”, dice.

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Un nuevo tipo de astrocito
“Creemos que los IDA son los astrocitos que median los fenómenos de muerte neuronal en la penumbra isquémica, esa zona donde las neuronas mueren lentamente”

Los IDA derivarían de los astrocitos normales, que se transforman en la forma inflamatoria cuando las neuronas con las que interactúan sufren estrés por falta de oxígeno, como en los ataques cerebrales. Sin embargo, Ramos especula que es probable que los IDA sean una población diferente de astrocitos, dormidos, hasta que la lesión produce su expansión.

Cuando estos IDA son implantados nuevamente en un tejido cerebral vivo lesionado generan en la zona una reacción al ‘transmitir’ la reacción inflamatoria a los astrocitos vecinos. Sin embargo, Ramos comenta que cuando juntaron a los astrocitos IDA con otros normales “los IDA se volvieron similares a los normales, como si ‘leyeran’ el contexto, vieran que el medio era normal y se mimetizaran con la población normal”, dice.

“Creemos que los IDA son los astrocitos que median los fenómenos de muerte neuronal en la penumbra isquémica, esa zona donde las neuronas mueren lentamente, y que los IDA son también capaces de propagar la inflamación. El siguiente paso es comprobar si, controlando los IDA, podemos limitar el daño que hacen a las neuronas de la penumbra y así limitar los efectos de los fenómenos isquémicos en el sistema nervioso”, concluye el investigador.

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