Un nuevo aliado en la lucha contra las enfermedades cerebrales: Nuestro propio cráneo

No es sólo un casco: La intrincada conexión entre el cráneo y el cerebro

11.08.2023 - Alemania

El Alzheimer, la apoplejía, la esclerosis múltiple y otras enfermedades neurológicas causan graves daños debido a la neuroinflamación mediada por células inmunitarias. El tratamiento de esta inflamación plantea un importante reto médico, ya que el cerebro está protegido por el cráneo y otras membranas circundantes que lo hacen menos accesible a los enfoques terapéuticos. Los científicos ya habían descubierto vías que van desde la médula ósea del cráneo hacia el cerebro, permitiendo el movimiento de las células inmunitarias. Ahora, nuevas investigaciones revelan que las células de la médula ósea del cráneo son únicas en su composición y en su respuesta a la enfermedad. Estos hallazgos ofrecen nuevas posibilidades para el diagnóstico y tratamiento de enfermedades neurológicas y revolucionarán en el futuro la vigilancia de la salud cerebral con imágenes no invasivas del cráneo. Los resultados se publican ahora en Cell.

Enfermedades neurológicas como el Alzheimer, el ictus y la esclerosis múltiple tienen un impacto devastador en la vida de millones de personas en todo el mundo. Una característica común es la neuroinflamación, un "incendio" interno en el cerebro que puede causar graves daños por la activación de células inmunitarias y la liberación de moléculas inflamatorias. Sin embargo, debido a la relativa inaccesibilidad del cerebro, ya que está blindado por el cráneo y tres capas adicionales de protección en forma de membranas, controlar y vigilar esta inflamación ha sido un gran reto. Un equipo de científicos en torno al profesor Ali Ertürk, del Helmholtz de Múnich, en colaboración con investigadores de la Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) y la Universidad Técnica de Múnich (TUM), trató de dar respuesta a esta necesidad insatisfecha.

No es sólo un casco: La intrincada conexión entre el cráneo y el cerebro

Desafiando la idea tradicional de que el cráneo y el cerebro no tienen un intercambio directo, estudios recientes han desvelado conexiones directas entre la médula ósea del cráneo y la superficie más externa de las membranas protectoras del cerebro, la superficie meníngea. Estas conexiones actúan como conductos que facilitan el movimiento de ida y vuelta de las células inmunitarias. El equipo de científicos descubrió que estas conexiones a menudo atraviesan incluso la capa más externa y resistente de la membrana, la duramadre, abriéndose paso incluso más cerca de la superficie cerebral de lo que se pensaba. Para lograr estos importantes hallazgos, el equipo utilizó un método especializado denominado limpieza de tejidos en combinación con imágenes en 3D para visualizar los conductos. Durante el proceso de limpieza tisular, los tejidos biológicos se tratan con una solución específica que los hace transparentes y permite el paso de la luz para examinar tanto el tejido cerebral como el cráneo al microscopio. Como resultado, se generaron imágenes tridimensionales de estructuras y células, lo que permitió realizar un análisis visual exhaustivo.

El equipo de investigación profundizó aún más en el papel diferenciado que desempeñan las células inmunitarias del cráneo en la fisiología y las enfermedades cerebrales. Empezaron por preguntarse si el cráneo alberga células y moléculas específicas del cerebro que no se encuentran en otros huesos. El análisis exhaustivo del contenido de ARN y proteínas en forma de transcriptómica y proteómica de huesos de ratón y humanos lo confirmó: el cráneo es, en efecto, excepcional, ya que alberga células inmunitarias neutrófilas únicas, que son un tipo de glóbulos blancos que desempeñan un papel fundamental en la defensa del sistema inmunitario. "Estos hallazgos tienen profundas implicaciones, ya que sugieren una conexión mucho más compleja entre el cráneo y el cerebro de lo que se creía hasta ahora", destaca el primer autor del estudio, Ilgin Kolabas, doctorando del laboratorio Ertürk en el Helmholtz de Múnich.

Ali Ertürk, autor correspondiente, añade: "Esto abre un sinfín de posibilidades para diagnosticar y tratar enfermedades cerebrales y tiene el potencial de revolucionar nuestra comprensión de las enfermedades neurológicas. Este avance podría conducir a un seguimiento más eficaz de dolencias como el Alzheimer y el ictus, e incluso ayudar a prevenir la aparición de estas enfermedades al permitir su detección precoz."

Un nuevo futuro: De la investigación a la práctica clínica

Otro hallazgo impactante fue que, utilizando imágenes PET, los investigadores descubrieron que las señales del cráneo reflejaban las del cerebro subyacente, y que los cambios en estas señales correspondían a la progresión de la enfermedad en pacientes con Alzheimer e ictus. De este modo se abría una nueva posibilidad de monitorizar la inflamación cerebral simplemente escaneando la superficie de la cabeza del paciente.

De cara al futuro, los investigadores prevén que sus hallazgos puedan trasladarse a la práctica clínica en forma de imágenes no invasivas del cráneo. Ali Ertürk explica las repercusiones en el seguimiento de la enfermedad: "Esto podría hacerse con dispositivos portátiles, lo que ofrecería una forma más accesible y práctica de vigilar la salud del cerebro". El equipo espera que este método mejore enormemente el diagnóstico, el seguimiento y posiblemente incluso el tratamiento de los trastornos neurológicos, acercándonos un paso más a una gestión más eficaz de estas enfermedades devastadoras.

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