Descifra las conexiones entre el sistema nervioso y el inmunitario

La Dra. Natalia Martin nos cuenta acerca de la relación entre el sistema nervioso y el sistema inmune en el gusano Caenorhabditis elegans.

Tiempo de lectura:6minutos

Así como los antiguos castillos medievales tenían sus líneas de defensa preparadas ante el ataque de enemigos, una analogía podría hacerse para el caso de las defensas de nuestro cuerpo. Disponemos de un “ejército” de componentes, denominado sistema inmune, que se encuentra alerta y en constante preparación para defender a nuestro organismo ante el “ataque” de sustancias de diferente índole.

Pero … ¿En qué consiste este sistema? y ¿por qué y de qué nos defiende?

El sistema inmune es un conjunto de mecanismos que el organismo utiliza para defenderse de cualquier tipo de agresión a su integridad. Su principal función es la de identificar y eliminar sustancias extrañas, denominadas antígenos, entre las que se encuentran los virus, las bacterias, los hongos, los parásitos, así como sustancias de deshecho del propio organismo, e incluso, órganos o tejidos transplantados de otro individuo. La respuesta inmune es la respuesta de defensa del organismo, por medio de los mecanismos del sistema inmune, para el combate y prevención contra las distintas formas de amenaza.

Nuestro cuerpo está en constante reto por una gran variedad de agentes patógenos (es decir, que causan una enfermedad) capaces de provocar una variedad de infecciones. Algunas relativamente comunes, y en general no muy serias, y otras menos comunes y más serias. Normalmente, si alguno de estos agentes logra atravesar las barreras anatómicas de piel/mucosas, se encontrará con el sistema inmune innato o inespecífico que actuará como primera línea de defensa. En caso de que esta primera línea falle, el organismo posee una segunda línea de defensa, conocida como inmunidad adaptativa, que difiere de los otros mecanismos de defensa del cuerpo en que identifica específicamente al invasor.

En algunos casos, el sistema puede fallar y volverse en contra del cuerpo. Existen enfermedades asociadas con el sistema inmune entre las que se incluyen alergias o enfermedades causadas por las respuestas inmunes del individuo a sus propios tejidos; llamadas autoinmunes. Entre estas últimas podemos citar al lupos, la artritis reumatoide o la psoriasis, entre otras.

Es importante señalar que los sistemas de defensa no son exclusivos de los seres humanos. Los animales de diferente complejidad presentan una diversidad de respuestas que excluyen o destruyen a los microorganismos. Multitud de científicos estudian los sistemas inmunes de organismos más simples (tales como invertebrados) con la esperanza de comprender los sistemas inmunes de organismos más complejos. Si bien se considera que los sistemas inmunitarios más simples corresponden a los de los invertebrados, como esponjas, moluscos, gusanos, entre otros; cada vez es más evidente que los sistemas inmunes de estos organismos son más sofisticados de lo que esperaríamos desde un punto de vista evolutivo.

Siguiendo con la analogía anterior, se puede decir que, a diferencia de los ejércitos medievales, por mucho tiempo se consideró que el sistema inmune (de cualquier especie), carecía de ”un general que lo comande”. Se pensaba que el mismo actuaba de forma “aparentemente autónoma”, es decir, que era independiente del sistema nervioso central.

Por otra parte, y desde hace más de 20 años, se sospecha la existencia de comunicación entre los sistemas nervioso e inmune, sin embargo, debido a la complejidad de la red de comunicaciones para el caso de los mamíferos, esta conexión ha sido muy difícil de demostrar de forma concluyente. En la actualidad varios grupos de investigación de distintos lugares del mundo que se encuentran trabajando en este tema han logrado avances importantes en este campo.

Para conocer un poco más del tema dialogamos con la Dra. Natalia Martin, quién al momento de realizar este artículo se desempeñaba como investigadora postdoctoral en el laboratorio del Dr. Alejandro Aballay del Departamento de Genética Molecular y Microbiología del Centro Médico Duke, de Estados Unidos. En este lugar, ella investiga la relación entre el sistema nervioso y el inmune.

Natalia estudió Licenciatura en Biotecnología y es Doctora en Ciencias Biológicas por la Universidad Nacional de Rosario (Argentina). Formó parte del prestigioso programa de becarios Latinoamericanos PEWque otorga becas a investigadores latinoamericanos en biomedicina, y que en este 2012 favoreció a 5 jóvenes promesas Argentinas, 2 Brasileras, una de Chile, otra de Perú y otra de México.

Dra. Natalia Martin en el laboratorio.

La curiosidad como motor

Antes de comenzar a charlar sobre los detalles de sus investigaciones quisimos saber un poco más sobre su carrera y entre otras cosas, qué la motivó a realizar la misma, ante lo que nos comentó: “fundamentalmente una gran curiosidad por conocer con el mayor detalle posible cada uno de los procesos biológicos (…)”.

La Dra. Martin no es una novata en el tema; menciona que desde hace tiempo está involucrada con aspectos relacionados al mismo, a la vez que nos resalta la importancia de sus estudios: “Mientras cursaba mi carrera de grado, (…) me empecé a interesar particularmente por los distintos mecanismos utilizados por los microorganismos patógenos para evadir los sistemas de defensas de los hospedadores, es decir, como se producen las infecciones bacterianas. El conocimiento de esos mecanismos es de suma importancia para poder desarrollar nuevos fármacos que nos permitan tratar infecciones ocasionadas por organismos resistentes a los antibióticos en uso actualmente”.

Caenorhabditis elegans. Fuente: EOL.

Al pedirle que nos cuente acerca de su trabajo actual, Natalia puntualiza: “En este momento estoy trabajando con el gusano Caenorhabditis elegans como un sistema modelo para el estudio de las infecciones bacterianas. En particular, tratando de determinar los mecanismos por los que el sistema nervioso controla al sistema inmune durante los procesos infecciosos para prevenir una respuesta excesiva que puede tener consecuencias nocivas para el hospedador”.

Este llamativo gusano, el cual hemos tratado en la sección Curiosidades, está siendo utilizado por su grupo de investigación desde hace algún tiempo y ha permitido grandes avances. Hace algunos años, descubrieron que las células específicas del sistema nervioso son capaces de enviar señales a distintos órganos para controlar mecanismos celulares que son fundamentales en la respuesta de los organismos contra las infecciones. Poniendo así un poco de luz al tema que nos referíamos al principio.

La simplicidad del gusano Caenorhabditis elegans, con su primitivo sistema nervioso a la vista constituido tan solo por 302 neuronas, ha permitido desentrañar las relaciones entre el sistema nervioso y el inmune, hecho que sería imposible de llevar adelante en un mamífero como el ser humano, debido a la enorme complejidad e interrelaciones de los sistemas.

Al preguntarle acerca del impacto de su trabajo en la sociedad, Natalia hace referencia a lo comentado anteriormente: “Existe mucha evidencia de que en humanos el sistema nervioso ejerce un control sobre el sistema inmune pero no se conocen los mecanismos exactos de como ocurre esto. El estudio de estos procesos en el gusano Caenorhabditis elegans es importante porque puede proveer información esencial para comprender los mismos mecanismos en el humano y de esa manera tratar enfermedades en las que ese control del sistema nervioso sobre el sistema inmune se pierde como por ejemplo las enfermedades autoinmunes”.

Por último, quisimos saber su opinión sobre la divulgación del avance de sus investigaciones a la sociedad, a lo cual nos respondió: “La sociedad es la principal contribuyente económica a la investigación científica y debe estar al tanto de sus progresos y la utilidad de estos y es una de las responsabilidades del científico el hacer que esto ocurra. Creo que es muy importante que la sociedad este BIEN informada de los avances científicos, ya que existe mucha información errónea sobre las tareas que realizan los científicos y las consecuencias de sus descubrimientos que muchas veces genera pánico o falsas expectativas. Por eso, valoro mucho la iniciativa de crear AcercaCiencia, y me alegra enormemente poder ser una pequeña parte de eso”.

La evolución no sólo ha conservado muchos de los mecanismos de defensa de los invertebrados, sino que ha resguardado muchas de las señales que controlan tales mecanismos. Es por eso que las respuestas a preguntas que afectan diariamente a los seres humanos, como pueden ser las enfermedades autoinmunes, pueden estar en órdenes de la vida que quizás nunca hubiésemos imaginado.

Agradecemos enormemente los aportes de la Dra. Natalia Martin, así como sus comentarios. Aprovechamos también para felicitarla públicamente por la prestigiosa beca PEW y por su labor diaria que contribuye a dar respuestas a problemas tan complejos.

2 Comentarios
  1. Graciela Bertone dice

    Muy interesante ésta nota.Felicitaciones!

  2. AcercaCienciadice

    Graciela, muchas gracias por tu comentario. Nos impulsa a seguir trabajando más y mejor cada día.

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