Cuando estamos enfermos, solemos sentirnos cansados y desganados, sin apetito y, a menudo, con un aumento de la temperatura corporal. Estos síntomas están regulados por nuestro cerebro. Pero, ¿cómo se entera nuestro cerebro de la infección y qué región es exactamente la responsable de las reacciones?.
Los investigadores lo han investigado ahora en ratones. Descubrieron que una zona del hipotálamo cercana a la barrera hematoencefálica se comunica directamente con el sistema inmunitario. Si los investigadores activaban experimentalmente las neuronas correspondientes, los ratones también desarrollaban síntomas de la enfermedad.
Nuestro cuerpo reacciona a las infecciones de diversa índole con una serie de adaptaciones conservadas evolutivamente y destinadas a combatir los patógenos y aumentar nuestras posibilidades de supervivencia: Tenemos fiebre, perdemos el apetito y nos sentimos cansados. Todas estas reacciones están controladas por nuestro cerebro. Sin embargo, hasta ahora no estaba claro cómo aprende exactamente sobre la infección y cómo produce los cambios en el comportamiento y la fisiología.
Comunicación directa entre el cerebro y el sistema inmunitario
El estudio realizado por un equipo dirigido por Jessica Osterhout, de la Universidad de Harvard en Cambridge, ha utilizado ahora ratones para investigar cómo se inicia exactamente la reacción de la enfermedad y cómo se produce en el cerebro. Para ello, primero inyectaron a los animales de experimentación, sustancias promotoras de la inflamación que imitaban una infección bacteriana o vírica. Como era de esperar, los animales desarrollaron fiebre, pérdida de apetito y otros signos de enfermedad. Mediante diversos métodos de etiquetado fluorescente y análisis optogenéticos, los investigadores estudiaron qué zonas y células del cerebro de los ratones reaccionaban a las sustancias.
El resultado: la llamada área preóptica ventral medial (VMPO), una región del hipotálamo situada inmediatamente al lado de la barrera hematoencefálica, se activó fuertemente por la infección. "Lo que ocurre es que las células de la barrera hematoencefálica que están en contacto con la sangre y el sistema inmunitario periférico se activan. Estas células no neuronales segregan entonces sustancias mensajeras, que a su vez activan la población de neuronas que encontramos", explica Catherine Dulac, colega de Osterhout. De este modo, el cerebro se comunica directamente con el sistema inmunitario.
¿Reacciones inversas a la enfermedad?
A continuación, los investigadores examinaron las reacciones desencadenadas como resultado de la activación mediante la activación artificial de la región cerebral correspondiente sin una infección subyacente. Y efectivamente: cuando estimularon las neuronas correspondientes, la temperatura corporal de los ratones aumentó, comieron menos y prefirieron permanecer en una zona de su jaula calentada a 30 grados centígrados. "Además, las neuronas correspondientes se proyectaban a doce áreas cerebrales, algunas de las cuales se sabe que controlan la sed, la percepción del dolor o las interacciones sociales, lo que sugiere que otros comportamientos de la enfermedad también pueden estar influidos por la actividad de estas neuronas", señalan los investigadores.
Aunque todas estas respuestas han evolucionado para promover la supervivencia del individuo, pueden ser perjudiciales en exceso. La fiebre, por ejemplo, puede ayudar a combatir los patógenos. Sin embargo, si se eleva demasiado, daña el organismo y puede llegar a poner en peligro la vida. Lo mismo ocurre con la reducción de la sensación de hambre y sed. Los investigadores esperan que con una comprensión más precisa de los mecanismos subyacentes, puedan revertir específicamente ciertos procesos. "Si sabemos cómo funciona esto, podríamos ayudar a los pacientes que tienen dificultades con este tipo de síntomas, por ejemplo los pacientes con cáncer durante la quimioterapia", dice Osterhout.