La esclerosis múltiple es una enfermedad neuroinflamatoria crónica para la que, de momento, no existe cura, y cuyos síntomas suelen aparecer entre los 20 y los 40 años. Caracterizada por episodios de discapacidad neurológica que duran días o semanas, la enfermedad suele progresar durante décadas y, finalmente, conduce a problemas de movilidad, cognición reducida y, en última instancia, parálisis y muerte prematura.

En este contexto, se ha revelado una forma previamente desconocida en la que el cerebro y el sistema inmunitario se comunican entre sí, muy relacionado con la esclerosis múltiple (EM) y otros trastornos neurológicos. El estudio, publicado en la revista ´Immunity´, ha sido dirigido por investigadores del Hospital Mount Sinai de Nueva York, en colaboración con el Centro de Biología de Sistemas y el Departamento de Radiología del Hospital General de Massachusetts y la Facultad de Medicina de Harvard, y el Centro de Medicina Genómica de Mass General (EEUU).

El papel de la interleucina-3

En dicho trabajo se describe cómo la proteína inflamatoria interleucina-3 (IL-3) coordina esa comunicación celular e incita el reclutamiento de células inmunitarias de la sangre al cerebro, lo que exacerba la inflamación cerebral y empeora la EM. Desde su descubrimiento hace décadas, la IL-3 se ha asociado con múltiples trastornos neurológicos pero su papel en el cerebro ha sido muy poco estudiado.

"Aunque sabemos que las células cerebrales y las células inmunitarias son importantes para la esclerosis múltiple, las vías o proteínas que actúan como mensajeros para mediar en la comunicación entre estas poblaciones de células dispares son poco conocidas", corrobora el autor principal Cameron McAlpine, profesor asistente de Cardiología y Neurociencia, en la Escuela de Medicina Icahn en Mount Sinai. "Hemos identificado una vía biológica previamente desconocida en la EM que involucra a la IL-3 como mediadora de la comunicación cruzada entre el cerebro y las células inmunitarias y un importante regulador de la inflamación cerebral".

Para su investigación actual, los científicos de Mount Sinai utilizaron muestras humanas y modelos de ratón para explorar la fisiopatología de la IL-3 en la EM. Primero midieron los niveles de IL-3 en el líquido cefalorraquídeo de 29 personas sanas y 36 pacientes con EM y encontraron que estos últimos tenían niveles más altos de IL-3 en su líquido cefalorraquídeo, que actúa como un colchón acuoso y una vía celular y proteica para el cerebro.

Usando cuatro modelos únicos de ratones, aprendieron que las células cerebrales residentes conocidas como astrocitos y las células inmunitarias infiltrantes (células T) son las principales fuentes de IL-3 en el sistema nervioso central. Además, encontraron que otras células inmunitarias conocidas como microglía y células mieloides infiltrantes responden a la IL-3 al expresar su receptor, IL3-Ra, y que eliminar IL-3 o IL-3Ra redujo significativamente la infiltración e inflamación de las células inmunitarias, al tiempo que mejoró notablemente los síntomas clínicos de la EM de los ratones.

Posteriormente, los investigadores volvieron a las muestras humanas y realizaron una secuenciación nuclear única de las células cerebrales de seis individuos sanos y seis pacientes con EM. "Encontramos en los cerebros de pacientes con EM la aparición de células mieloides que expresan IL-3Ra y evidencia de que estas células están programadas y conectadas para la inflamación y el reclutamiento de células inmunitarias, procesos que son perjudiciales en la EM", señala el autor principal, el profesor Máté Kiss, becario postdoctoral del Instituto de Investigación Cardiovascular de Mount Sinai. "Este es un hallazgo de interés porque en los pacientes con EM, la expresión de IL-3Ra en las células mieloides y los niveles de IL-3 en el líquido cefalorraquídeo se correlacionan con una peor inflamación cerebral y la gravedad de la EM", añadió.

Al identificar un nuevo mecanismo de patogénesis de la EM, el equipo de investigación ha implicado a la señalización de IL-3 como un nuevo objetivo terapéutico potencialmente prometedor. "Los productos biológicos y las moléculas pequeñas que se dirigen a la señalización de IL-3 se han utilizado en la terapia contra el cáncer", según el Dr. McAlpine, "y nuestro trabajo sugiere que esta vía podría ser un objetivo terapéutico no solo para tratar la EM, sino también otras afecciones neuroinflamatorias como la enfermedad de Alzheimer y la demencia. Sin embargo, se necesita más trabajo para probar esto formalmente".