Investigación: Combatir la esclerosis múltiple con frío, privando al sistema inmunológico de su energía

Médula espinal desmielinizada de ratones que padecen una enfermedad autoinmune. Arriba, a temperatura ambiente, y abajo, expuestas al frío. La mielina está coloreada de azul. La tinción violeta dentro de la sustancia blanca (partes hacia el borde del corte histológico) muestra lesiones desmielinizadas que se reducen en la imagen inferior. Crédito: © UNIGE - Laboratoires Trajkovski & Merkler / Cell Metabolism
Médula espinal desmielinizada de ratones que padecen una enfermedad autoinmune. Arriba, a temperatura ambiente, y abajo, expuestas al frío. La mielina está coloreada de azul. La tinción violeta dentro de la sustancia blanca (partes hacia el borde del corte histológico) muestra lesiones desmielinizadas que se reducen en la imagen inferior. Crédito: © UNIGE - Laboratoires Trajkovski & Merkler / Cell Metabolism

Los científicos de UNIGE están demostrando cómo el frío podría aliviar los síntomas de la esclerosis múltiple al privar al sistema inmunológico de su energía.

En biología evolutiva, la “teoría de la historia de la vida”, propuesta por primera vez en la década de 1950, postula que cuando el ambiente es favorable, los recursos utilizados por cualquier organismo se dedican al crecimiento y la reproducción.

Por el contrario, en un entorno hostil, los recursos se transfieren a los llamados programas de mantenimiento, como la conservación de energía y la defensa contra ataques externos.

Científicos de la Universidad de Ginebra (UNIGE) desarrollaron esta idea en un campo específico de la medicina: la activación errónea del sistema inmunológico que causa enfermedades autoinmunes.

Al estudiar ratones que padecían un modelo de esclerosis múltiple, el equipo de investigación logró descifrar cómo la exposición al frío empujaba al organismo a desviar sus recursos del sistema inmunológico hacia el mantenimiento del calor corporal.

De hecho, durante el frío, el sistema inmunológico disminuyó su actividad dañina, lo que atenuó considerablemente el curso de la enfermedad autoinmune.

Estos resultados, destacados en la portada de la revista Cell Metabolism , abren el camino a un concepto biológico fundamental sobre la asignación de recursos energéticos.

Las enfermedades autoinmunes ocurren cuando el sistema inmunológico ataca los propios órganos del cuerpo.

La diabetes tipo 1, por ejemplo, es causada por la destrucción errónea de las células pancreáticas productoras de insulina.

La esclerosis múltiple es la enfermedad autoinmune más común del sistema nervioso central (que consiste en el cerebro y la médula espinal).

La enfermedad se caracteriza por la destrucción de la mielina, que es un aislamiento protector de las células nerviosas y es importante para la correcta y rápida transmisión de señales eléctricas.

Por tanto, su destrucción conduce a una discapacidad neurológica, incluida la parálisis.

“Los mecanismos de defensa de nuestro cuerpo contra el entorno hostil son energéticamente costosos y pueden verse limitados por compensaciones cuando se activan varios de ellos. Por tanto, el organismo puede tener que priorizar la asignación de recursos en diferentes programas de defensa en función de sus valores de supervivencia ”, explica Mirko Trajkovski, profesor del Departamento de Fisiología y Metabolismo Celular y del Centro de Diabetes de la Facultad de Medicina de la UNIGE, y autor principal de el estudio. “Presumimos que esto puede ser de particular interés para la autoinmunidad, donde la introducción de un programa adicional costoso en energía puede resultar en una respuesta inmune más leve y en el resultado de la enfermedad. En otras palabras, ¿podríamos desviar la energía que gasta el cuerpo cuando el sistema inmunológico falla? “

Una reducción drástica de los síntomas.

Para probar su hipótesis, los científicos colocaron ratones que sufrían de encefalomielitis autoinmune experimental, un modelo de esclerosis múltiple humana, en un entorno de vida relativamente más frío, alrededor de 10 ° C, luego de un período de aclimatación de disminución gradual de la temperatura ambiental.

“Después de unos días, observamos una clara mejoría en la gravedad clínica de la enfermedad, así como en el grado de desmielinización observado en el sistema nervioso central”, explica Doron Merkler, profesor del Departamento de Patología e Inmunología y del Centro de Investigación en Inflamación en la Facultad de Medicina de la UNIGE y coautor del trabajo. “Los animales no tuvieron ninguna dificultad para mantener su temperatura corporal en un nivel normal, pero, singularmente, los síntomas de las deficiencias locomotoras disminuyeron drásticamente, desde no poder caminar sobre sus patas traseras hasta una leve parálisis de la cola”.

La respuesta inmune se basa, entre otras cosas, en la capacidad de los denominados monocitos presentadores de antígenos para instruir a las células T sobre cómo reconocer los elementos “no propios” que deben combatirse.

En las enfermedades autoinmunes, sin embargo, los antígenos del “yo” se confunden con los del “no yo”. “Demostramos que el frío modula la actividad de los monocitos inflamatorios al disminuir su capacidad de presentar antígenos, lo que hace que las células T, un tipo de célula con un papel fundamental en la autoinmunidad, estén menos activadas”, explica Mirko Trajkovski.

Al obligar al cuerpo a aumentar su metabolismo para mantener el calor corporal, el frío le quita recursos al sistema inmunológico. Esto conduce a una disminución de las células inmunitarias dañinas y, por lo tanto, mejora los síntomas de la enfermedad.

“Si bien el concepto de priorizar la respuesta termogénica sobre la respuesta inmune es evidentemente protector contra la autoinmunidad, vale la pena señalar que la exposición al frío aumenta la susceptibilidad a ciertas infecciones.

Por lo tanto, nuestro trabajo podría ser relevante no solo para la neuroinflamación, sino también para otras enfermedades infecciosas o inmunomediadas, lo que merece una mayor investigación ”, agrega Mirko Trajkovski.

Aumentan las enfermedades autoinmunes

La mejora de las condiciones de vida en los países occidentales, que se ha notado en las últimas décadas, ha ido de la mano de un aumento de los casos de enfermedades autoinmunes.

“Si bien este aumento es indudablemente multifactorial, el hecho de que tengamos una gran cantidad de recursos energéticos a nuestra disposición puede desempeñar un papel importante, pero aún poco conocido, en el desarrollo de enfermedades autoinmunes”, concluye Doron Merkler.

Los investigadores ahora continuarán su investigación para comprender mejor si su descubrimiento podría desarrollarse en aplicaciones clínicas.

Referencia: “Cold Exposure Protects from Neuroinflammation Through Immunologic Reprogramming” 22 October 2021, Cell Metabolism.

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