El atlas cerebral desvela las células inmunes responsables de la mayoría de los ictus

El accidente cerebrovascular hemorrágico es una enfermedad que afecta principalmente entre las personas más jóvenes. Aproximadamente la mitad de los accidentes cerebrovasculares hemorrágicos son fatales.

Por eso la relevancia de estos resultados, ya que también servirán como base para nuevas investigaciones sobre la vasculatura cerebral, apuntan los científicos de la Universidad de California-San Francisco (EE.UU.).

« La investigación nos brinda el mapa y la lista de objetivos para comenzar a desarrollar nuevas terapias que podrían cambiar la forma en que tratamos muchas enfermedades cerebrovasculares », señala Ethan Winkler, neurocirujano y uno de los autores principales del estudio.

Los investigadores analizaron las células presentes en las malformaciones arteriovenosas, marañas de arterias mal formadas en el cerebro que a menudo son la causa de un accidente cerebrovascular hemorrágico.

A continuación compararon estas malformaciones venosas con muestras de vasculatura cerebral normal de cinco voluntarios que se estaban sometiendo a una cirugía cerebral para tratar una epilepsia.

Algunas de las 44 muestras del tejido estas malformaciones se extrajeron del cerebro del paciente mientras aún estaban intactas, mientras que otras muestras solo se obtuvieron después de que comenzaron a sangrar.

Las tres variedades de tejido obtenido -normales e intactas y hemorrágicas permitieron a los investigadores obtener una imagen más completa de las diferencias entre el funcionamiento normal de las células y en diferentes estados de enfermedad.

En colaboración con el Centro de Investigación Cerebrovascular de la UCF, el equipo usó la secuenciación de ARNm de una sola célula en más de 180.000 células para determinar qué genes se expresaban en las diferentes muestras y combinar la expresión génica con la ubicación de una célula.

A continuación, mediante análisis informáticos compararon la expresión génica en las células normales y enfermas.

Los resultados revelaron no solo esta nueva variedad de nuevos tipos de células, sino también una población de células inmunitarias que parecen comunicarse con las células del músculo liso en las arterias enfermas y debilitarlas , lo que provoca un derrame cerebral.

Dese hace tiempo, los científicos han sospechado que el sistema inmune se activa por malformaciones, como las malformaciones arteriovenosas.

Pero tal y como explica Tomasz Nowakowski , uno de los investigadores en el artículo, sin este estudio, «no podríamos identificar esta población tan específica de células en la sangre que parecen ser las impulsoras clave de la progresión de la enfermedad».

Ahora, gracias a la identificación de estas células inmunitarias específicas se cambia por completo la forma en que los investigadores pueden pensar sobre el tratamiento de este tipo de enfermedad vascular. «Si las células circulan en la sangre, entonces es posible reducir el riesgo de accidente cerebrovascular mediante la modulación del sistema inmunitario. Esto abre un enorme potencial terapéutico», señala Nowakowski.

Además, ese potencial se extiende más allá del accidente cerebrovascular. El atlas puede ayudar a investigar cualquier enfermedad neurovascular, incluida una de las más comunes: la demencia.

«Muchas formas de demencia, incluida la enfermedad de Alzheimer, parecen tener una base vascular», comenta Chang Kim, coautor principal del estudio. « Necesitamos un atlas como este para comprender mejor cómo los cambios en la vasculatura pueden contribuir a la pérdida de la cognición y la memoria ».

Nowakowski cree que esta información permitirá a los investigadores de todo el mundo realizar análisis mucho menos costosos en un gran número de pacientes, que es la única forma de obtener una imagen más completa de cómo funcionan las enfermedades vasculares.

Por último, este estudio del equipo contribuye al Human Cell Atlas , un esfuerzo internacional para crear mapas de referencia de células para todo el cuerpo.

Los investigadores han denominado a su atlas ‘ tabla periódica de tipos de células ". Así, de la misma manera que la tabla periódica química organiza los elementos en una estructura que permite a los químicos establecer relaciones entre ellos en función de dónde aparecen en la tabla, los atlas de células humanas revelan la ubicación de las células en el cuerpo y las interacciones resultantes entre ellas.

«Nuestro estudio demuestra cómo se puede utilizar un atlas celular. Con nuestra 'tabla periódica' como referencia, podemos comenzar a preguntarnos qué células podrían fallar en la enfermedad y dirigirnos con mucha precisión a dichas células».