Las células nerviosas actúan como sensores críticos para el cuerpo humano, detectando todo tipo de estímulos y coordinando respuestas. Acorde con esto, los resultados de una investigación revelaron que los nervios en el tracto gastrointestinal de los ratones no solo detectan, sino que pueden proteger activamente contra la infección por Salmonella.

Esta bacteria patógena es responsable de alrededor del 25 por ciento de todas las enfermedades diarreicas bacterianas a nivel global, y causa unos 94 millones de casos de gastroenteritis humana y 22 millones de casos de fiebre tifoidea cada año.

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Evaluando el papel de los nocireptores

El estudio, realizado por científicos de la Universidad de Harvard, se enfocó en investigar el papel de los nociceptores –células nerviosas intestinales– en la defensa contra Salmonella enterica serovar Typhimurium (STm), en ratones.

Las bacterias protectoras (izquierda) tapizan una porción del intestino de un ratón, pero son menos densas en ratones que carecen de células nerviosas que mantienen a las bacterias en su lugar.

Cuando STm infecta a un animal, viaja a través del tracto gastrointestinal hasta el intestino delgado. La microbiota intestinal saludable puede ayudar a limitar la colonización por patógenos, incluido el STm, al competir directamente por nutrientes y / o al segregar metabolitos o toxinas que contrarrestan los microorganismos invasores.

Pero si el patógeno Salmonella se apodera, invade los tejidos intestinales y luego se propaga a otras partes del cuerpo. Esto lo hace principalmente a través de lo que se conoce como células microfold (M) en los parches de Peyer (PP), grupos de tejido linfático e inmune que se encuentran exclusivamente en la pared del intestino delgado.

Para comprender el papel de los nociceptores en la protección contra la infección por STm, los investigadores compararon cómo los ratones con y sin nociceptores intestinales respondieron a la bacteria.

Rol protector

Los experimentos mostraron que una vez activados, las células nerviosas utilizaron dos tácticas defensivas para prevenir la infección y posterior propagación de la Salmonella por el resto del cuerpo.

Estos nuevos hallazgos revelan la existencia de una “conversación” cruzada entre el sistema nervioso y el sistema inmune.

En primer lugar regularon las puertas de las células M, las cuales permiten la entrada y salida de microorganismos y otras sustancias del intestino delgado, e incrementaron la cantidad de bacterias filamentosas segmentadas (SFB), microbios intestinales protectores que forman parte del microbioma en el intestino delgado.

Los resultados indicaron que, en presencia de STm, los nociceptores intestinales se dispararon al liberar un neuroquímico llamado péptido relacionado con el gen de la calcitonina (CGRP), que ralentizó la diferenciación de las células M y, por lo tanto, redujo el número de puntos de entrada para la Salmonella.

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Los experimentos también demostraron que esta liberación de CGRP aumentó la presencia de SFB, una de cuyas funciones beneficiosas es proteger contra la invasión de Salmonella. Aunque no está claro cómo hacen esto, los investigadores sugieren que un mecanismo plausible puede ser que SFB use sus pequeños ganchos para adherirse a la pared intestinal y formar un recubrimiento repelente que protege contra las bacterias que causan la enfermedad.

Estos nuevos hallazgos, indican los investigadores, respaldan la noción de que el sistema nervioso hace mucho más que enviar y recibir del cerebro, y revelan la existencia de una “conversación” cruzada entre el sistema nervioso y el sistema inmune.

Referencia: Gut-Innervating Nociceptor Neurons Regulate Peyer’s Patch Microfold Cells and SFB Levels to Mediate Salmonella Host Defense. Cell, 2019. https://doi.org/10.1016/j.cell.2019.11.014

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