La neuroinflamación se refiere al proceso por el que el sistema inmunitario innato del cerebro se activa tras un desafío inflamatorio como los que se producen por una lesión, una infección, la exposición a una toxina, una enfermedad neurodegenerativa o el envejecimiento.

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Tras la activación de la respuesta inmunitaria se desencadenan determinadas actividades bioquímicas y celulares que tienen diversas consecuencias fisiológicas, bioquímicas y de comportamiento.

El sistema nervioso central (SNC) entra en acción para proteger al organismo contra los daños que se le plantean. Se trata de una función esencial e innata que el organismo ha desarrollado para protegerse a sí mismo y que, en circunstancias normales, está moderada por la microglía, que detecta las modificaciones del medio que amenazan con perturbar la homeostasis.

Sin embargo, ante una lesión, una infección o la exposición a una toxina, el envejecimiento o una enfermedad neurodegenerativa, la microglía regula al alza las señales inflamatorias, lo que da lugar a la neuroinflamación. De este modo, la respuesta codificada del SNC puede ser protectora como se pretende, pero también perjudicial, ya que el desencadenamiento de una respuesta inflamatoria aguda puede convertirse en crónica y perjudicial.

La neuroinflamación surge de formas ligeramente diferentes dependiendo de su causa. A continuación se discuten estos tipos de neuroinflamación y se detallan sus vías específicas.

Lesión

Un golpe en la cabeza con suficiente impacto puede dar lugar a una lesión cerebral traumática, lo que da lugar al inicio de mecanismos reparadores degenerativos. El desencadenamiento de estas vías alerta al sistema inmunitario y lo llama para que genere una respuesta inflamatoria.

Por lo tanto, como resultado del traumatismo craneal, el sistema inmunitario comienza a enviar citoquinas proinflamatorias, como la Il-1β, que pueden agravar el daño causado por el impacto, provocando la muerte celular y la fragmentación del ADN.

La liberación adicional de TNF-α junto con las citoquinas proinflamatorias puede llevar a veces a un compromiso de la barrera hematoencefálica, reduciendo su capacidad de funcionar como puerta de entrada al cerebro, protegiéndolo de las toxinas.

La lesión de la médula espinal es ligeramente diferente, se produce en tres pasos distintos. En el primer paso, la compresión o transección de la médula espinal desencadena factores como los desequilibrios de iones de sodio y calcio, la excitotoxicidad de los glutamatos y el daño de los radicales libres.

El inicio de la apoptosis tras la lesión, junto con la desmielinización de las células neuronales conduce a la inflamación en el lugar de la lesión. Esto desencadena la segunda fase, que activa la gliosis reactiva, el edema, la cavitación del parénquima espinal, y puede conducir a una pérdida irrecuperable de la función de la médula espinal.

Una respuesta inflamatoria desencadenada por una lesión de la médula espinal está relacionada con la secreción de citoquinas proinflamatorias como la interleucina 1β (IL-1β), el interferón-γ (IFN-γ), el factor de necrosis tumoral α (TNFα), la óxido nítrico sintasa inducible (iNOS), la IL-6 y la IL-23.

La recreación de estas citocinas desencadena la activación de la microglía local y atrae a los macrófagos derivados de la médula ósea, lo que da lugar a la patogénesis relacionada con la lesión de la médula espinal.

Respuesta inmunitaria periférica

La barrera hematoencefálica evolucionó para proteger al cerebro de las toxinas que pueden entrar en el torrente sanguíneo. Está constituida por células endoteliales y astrocitos y forma una barrera física entre el torrente sanguíneo y el cerebro.

Las funciones de los astrocitos regulan lo que pasa a través de la barrera, pero tras una lesión, ésta puede resultar dañada, lo que conduce a una afluencia de células T, células B y macrófagos en el cerebro que tiene el impacto de empeorar la inflamación.

Infección

Ciertas infecciones causadas por virus, bacterias, hongos y, ocasionalmente, protozoos o parásitos, pueden causar encefalitis (inflamación del cerebro) o meningitis (inflamación de las meninges, las capas de tejido que cubren el cerebro y la médula espinal). Cada causa de una infección activa una vía ligeramente diferente que conduce a la neuroinflamación.

Envejecimiento

La degradación cognitiva suele estar relacionada con el envejecimiento, pero también las enfermedades neurodegenerativas (que se comentan más adelante) tienen una mayor prevalencia en la población de mayor edad, ambas relacionadas con la inflamación cerebral.

Las investigaciones han demostrado que un cerebro sano pero que envejece tiene niveles crónicamente aumentados de citoquinas proinflamatorias y niveles reducidos de citoquinas antiinflamatorias, lo que demuestra que el factor de la edad por sí solo está relacionado con la neuroinflamación crónica.

Otras investigaciones han descubierto que los cerebros que envejecen también tienen un mayor número de microglías activadas, un signo de respuesta del sistema inmunitario activado, lo que demuestra otro vínculo entre el envejecimiento del cerebro y la neuroinflamación.

Enfermedades neurodegenerativas

Las enfermedades neurodegenerativas y la neuroinflamación están intrínsecamente relacionadas. La enfermedad de Alzheimer (EA), la enfermedad de Parkinson (EP) y la esclerosis múltiple (EM) están relacionadas con la neuroinflamación. Para empezar, se considera que la neuroinflamación es una de las principales causas de la neurodegradación característica de la EA.

Se cree que las personas que padecen la enfermedad tienen una abundancia de microglía activada que no puede fagocitar el amiloide-beta, lo que puede conducir o contribuir a la acumulación de placas.

La neuroinflamación se considera un componente importante de la EP. Se cree que la respuesta inflamatoria en el intestino puede estar relacionada con el inicio de la enfermedad, lo que conduce a la inflamación del cerebro, en particular de la sustancia negra, e interrumpe la producción de dopamina, que es característica de la enfermedad.

Por último, se considera que la neuroinflamación desempeña un papel importante en el inicio y la progresión de la EM. Las investigaciones han demostrado que la barrera hematoencefálica se interrumpe por la presencia de citoquinas inflamatorias, lo que permite que las células B y las células plasmáticas entren en el sistema nervioso central, donde dañan la vaina de mielina que recubre las neuronas. Esta desmielinización es uno de los principales síntomas de la enfermedad.

Enfermedad psiquiátrica

Por último, hay un gran número de pruebas que dilucidan el papel de la neuroinflamación en diversas enfermedades psiquiátricas. Una teoría emergente es que el estrés desempeña un papel clave en el inicio de la desregulación del sistema inmunitario en las enfermedades psiquiátricas, junto con factores genéticos, epigenéticos y ambientales. Se ha visto que esta activación del sistema inmunitario provoca una neurotransmisión anormal, lo que da lugar a una deficiencia de serotonina, y el aumento de la producción de sustancias neurotóxicas que se suman a la progresión de la enfermedad.

Enfermedades como la esquizofrenia, el autismo, la depresión y otros trastornos del estado de ánimo se han relacionado con la inflamación del cerebro, sin embargo, los mecanismos subyacentes exactos de la relación son específicos de cada enfermedad.

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