• UABDivulga
09/2006

Cervell

Studies on the brain are gradually unravelling the mysteries of how it operates.
It is now known, for example, that when a person suffers traumatic brain injury faced with a traumatic injury, certain mechanisms are activated to try and neutralise the injury. A group of UAB scientists has studied one of these mechanisms - the inflammatory response- and its behaviour in the central nervous system.

Les lesions traumtiques cerebrals representen una de les causes ms freqents de discapacitat i mort en els joves. Quan es produeix una lesi l'organisme activa mecanismes per a contrarestar els seus efectes. Aquests mecanismes inclouen la denominada resposta inflamatria.

La resposta inflamatria presenta aspectes positius com sn allar l'rea danyada limitant aix el dany sofert, eliminar les cllules afectades i reparar la matriu extracellular, afavorint la restauraci de l'equilibri. Actualment sabem que la resposta inflamatria pot tenir un vessant pernicis, per impedir la regeneraci de connexions nervioses desprs de la lesi o promoure un increment de l'estrs oxidatiu i de la mort de neurones no danyades directament en la lesi (mort neuronal secundria).

La resposta inflamatria est orquestrada per unes substncies mediadores, les citocines, que sn les causants de la majoria de processos que tenen lloc desprs de dany. El paper d'aquests mediadors s complex, ja que una sola citocina pot tenir diferents accions (paper pleiotrpic) i, al mateix temps, diferents citocines poden presentar accions redundants. Per tant, l'efecte final en el teixit ser un sumatori del patr de citocines presents, de les seves concentracions i de les vies intracellulars que s'activin, aix com el temps que ha passat des de la lesi. Per aquest motiu, l'estudi del paper de les principals citocines implicades en la resposta inflamatria i de les seves vies de senyalitzaci pot aportar certa llum a aquest complex procs.

En els ltims anys, el grup d'investigaci en neuroinflamaci del Departament de Biologia cellular, Fisiologia i Inmunologia i de l'Institut de Neurocincies constitut pels professors Juan Hidalgo, Amalia Molinero i Mercedes Giralt, els becaris Albert Quintana, Santiago Rojas i Sergi Florit en collaboraci amb la Dra Milena Penkowa del Panum Institute de Copenhagen, Dinamarca i del Dr. Iain Campbell de la Universitat de Sydney, Austrlia, ha abordat l'estudi de la resposta inflamatria en el sistema nervis central, centrant-se en el paper de dues de les citocines ms rellevants en aquest procs com sn la Interleucina-6 (IL-6), i, Factor de necrosis tumoral alfa (TNFα).

Per a aquesta fi s'han usat ratolins modificats genticament en un model de lesi traumtica denominat criolesi, consistent a congelar un rea concreta de l'os parietal dret dels animals a -70C durant 30 segons. En el present treball el nostre grup ha estudiat el paper del TNFα, i concretament de les dues vies o cascades que resulten de la uni d'aquest als seus dos receptors, en la resposta del cervell a una lesi traumtica. El TNFα porta a terme la seva funci desprs d'unir-se al receptor de tipus 1 (TNFR1) o al receptor de tipus 2 (TNFR2).

Existeix certa controvrsia respecte a la rellevncia de cadascun dels receptors desprs de lesions. Clssicament es considerava que el receptor 1 estava implicat en les accions perjudicials del TNFα mentre que el receptor 2 es pensava que dirigiria les accions positives d'aquest factor. No obstant aix, actualment aquesta diferenciaci no est tan clara, al observar-ne efectes beneficiosos i perjudicials de cada receptor depenent de la lesi, pel que es fa necessari ampliar el coneixement que es t del TNFα.

Desprs de practicar la criolesi en animals amb el gen del receptor 1, amb el gen del receptor 2 inactivat (Knockouts), aix com els seus respectius animals control es van estudiar diferents gens implicats en les primeres fases de la resposta inflamatria (8 i 24 hores) mitjanant una tcnica denominada Ribonuclease Protection Assay (RPA), que permet analitzar fins a una quinzena de gens per a una mateixa mostra al mateix temps.

D'altra banda es va observar mitjanant inmunohistoqumica l'estat histopatolgic d'aquests animals als 3 o 7 dies desprs de la lesi. Els resultats indicarien que l'absncia de TNFR1, per no de TNFR2 disminueix la intensitat de la resposta inflamatria aix com de la mort neuronal; aquesta mort no estaria causada per un increment en l'estrs oxidatiu, suggerint que aquest receptor estaria involucrat en les primeres fases de la resposta a la lesi en el sistema nervis central, fent-lo una diana a tenir en compte per a bloquejar el possible dany al parnquima nervis en les primeres fases de la resposta inflamatria.

Cal destacar que actualment el nostre grup est portant a terme estudis a ms llarg termini per a observar el paper que aquests dos receptors desenvolupen en fases ms avanades de la lesi, on la resposta inflamatria deixa pas a la regeneraci del teixit.

Figura 1. Anlisi histoqumic de cervells d'animals amb el gen TNFR1 o TNFR2 inactivat i els seus controls gentics. Els animals TNR1KO per no els TNFR2KO presenten menys activaci de cllules implicades en la resposta inflamatria (GFAP-marcador d’astrcits-, F4/80-marcador de microglia i macrfags), menys mort cellular (caspasa-3 i TUNEL) per no menys estrs oxidatiu ni a protenes (NITT) ni a l'ADN (8-oxo).

Figura 2. Estudi de l'expressi de gens relacionats amb la resposta inflamatria mitjanant Ribonuclease Protection Assay (RPA). Pot observar-se com la lesi incrementa l'expressi dels gens analitzats respecte al gen de control (L32). Els animals amb el gen del receptor 1 del TNFα presenten nivells inferiors, suggerint una menor resposta inflamatria.

Amalia Molinero

Universitat Autnoma de Barcelona

References

Article: Albert Quintana, Mercedes Giralt, Santiago Rojas, Milena Penkowa, Iain L. Campbell, Juan Hidalgo and Amalia Molinero. "Differential role of tumor necrosis factor receptors in mouse brain inflammatory responses in cryolesion brain injury". J. Neuroscience Research 82:701-716 (2005)

 
View low-bandwidth version