Identifican las neuronas responsables de la fiebre y la falta de apetito ante una infección

Ayudan a combatir la infección coordinando el aumento de la temperatura corporal, el comportamiento de búsqueda de calor y la supresión del apetito.Ante una infección, el cuerpo reacciona elevando la temperatura.

La fiebre, la búsqueda de calor, la falta de apetito o la fatiga forman parte del mecanismo de defensa que el organismo establece cuando, ante una infección, se desencadena una respuesta inmunitaria. Que esto ocurre es bien conocido. Sin embargo, hasta ahora no se sabía cómo el sistema nervioso altera la temperatura corporal y se coordinaba la acción contra un patógeno.

Un equipo científico de la Universidad de Harvard (EEUU) ha descubierto que la respuesta a la infección arranca desde un grupo de neuronas localizadas en el área preóptica medial ventral del hipotálamo (VMPO, por sus siglas en inglés), que es donde se genera la respuesta a la fiebre y el resto de síntomas. Los resultados de su estudio se han publicado en el último Nature.

“Era de sobra conocido que el área del hipotálamo en la que se encuentran las neuronas VMPOLPS estaba involucrada en la respuesta a una infección, pero no se sabía cuál era el subnúcleo concreto y el tipo de células específicas definidas molecularmente, porque nadie había hecho el experimento que hemos hecho nosotros”, ha afirmado la famosa bióloga Catherine Dulac, directora del proyecto, catedrática de Biología Molecular y Celular de Harvard e investigadora del Instituto Médico Howard Hughes.

Cuando ocurre una infección, las células inmunes liberan una serie de señales proinflamatorias como respuesta a la presencia de moléculas asociadas a los patógenos. Estas señales llegan al cerebro a través de los órganos circunventriculares, donde la barrera hematoencefálica es permeable y permite que interaccionen con el endotelio cerebral.

Uno de ellos es el órgano vascular de la lámina terminal (OVLT), implicado en las funciones de regulación del organismo, como la temperatura corporal, la sed o el sueño. De la termorregulación se encarga un grupo de neuronas del área preóptica que ajustan su respuesta según aumente la temperatura ambiental, activando unos circuitos autónomos y el comportamiento para reducirla.

Esto es distinto del mecanismo que desencadena la fiebre, que eleva la temperatura corporal ante una infección. Aunque también se localice en esa área, hasta ahora no se conocía qué neuronas estaban implicadas o cómo modulaban los circuitos que controlan la temperatura.

Fiebre y termorregulación

Para identificar y localizar las células que provocan la fiebre, Dulac y sus colaboradores han utilizado ratones y han simulado una infección, inyectándoles un agente proinflamatorio LPS (un lipopolisacárido que actúa de endotoxina e imita la infección bacteriana) y un compuesto que reproduce la infección viral (el ácido poliinosínico-policitidílico).

Dos horas después, en el punto máximo de fiebre, han visto un aumento de células marcadas en doce áreas cerebrales, incluidas las regiones involucradas en la termorregulación, el metabolismo, el apetito, el sueño, el estrés y la respuesta al miedo.

Las neuronas activas las han localizado en el área VMPO, muy próximas al órgano circunventricular OVLT. Pero no eran las mismas neuronas que se encargan de la termorregulación (situadas en el núcleo periventricular anteroventral y el núcleo preóptico mediano). Esto demuestra que podrían ser las que buscaban.

Para comprobarlo han realizado toda una batería de experimentos. Dulac lo ha descrito así: “lo que hemos hecho es buscar la activación celular después de una infección, identificar los tipos de células específicos con secuenciación de células individuales -la técnica snRNA-seq- y MERFISH -un tipo especial de marcaje mediante hibridación ‘in situ’-, realizar el análisis funcional (ganancia y pérdida de función) e identificar las quimiocinas y citocinas específicas que activan estas neuronas durante la enfermedad”.

Así, han identificado 32 grupos de células neuronales y no neuronales. Entre las no neuronales hay células endoteliales, ependimarias, microglía, astrocitos y oligodendrocitos maduros.

Las células neuronales constituyen el grupo celular responsable de la fiebre. Se sitúan en la el área preóptica medial ventral y su activación estaría mediada por citoquinas y prostaglandinas liberadas durante la infección y producidas por las células no neuronales cercanas.

Mecanismo beneficioso

Los autores han demostrado que cuando se produce una infección, estas neuronas coordinan el aumento de la temperatura corporal, el comportamiento de búsqueda de calor y la supresión del apetito.

La fiebre es, en sí, un mecanismo beneficioso para el organismo. “Todas estas respuestas a la enfermedad ayudan a los animales a combatir la infección: el aumento de la temperatura corporal afecta la proliferación de gérmenes y estimula la función del sistema inmunológico. Reducir la actividad (la alimentación o la locomoción) ayuda a los animales a conservar energía para combatir los patógenos”, ha concluido Dulac. Mar de Miguel