Cebado microglial en el sistema nervioso central

Las células microgliales constituyen entre el 10 y el 15 por ciento de todas las células gliales del cuerpo humano, que se pueden encontrar en el sistema nervioso central (SNC) y desempeñan un papel fundamental en el cerebro humano. Las células microgliales son responsables de mantener y regular los cambios en el estado fisiológico y patológico del SNC cambiando su morfología, fenotipo y función. En un estado fisiológico medio, las células microgliales se encargan continuamente de controlar su entorno.

 

Sin embargo, cuando se interrumpe la homeostasis del cerebro, la microglia cambia a una forma similar a una ameba y se convierte en un fagocito donde pueden revelar activamente una variedad de antígenos. Si continúa la interrupción de la homeostasis en el SNC, las células microgliales se activarán en un estado mucho más fuerte, que se conoce como cebado microglial. Las microglías son el "Bruce Banner" del SNC. Sin embargo, una vez que entran en modo protector "Hulk", la microglía preparada se vuelve mucho más sensible a la estimulación y tienen una posibilidad mucho mayor de reaccionar a la estimulación, incluso reaccionando hacia las células normales.

 

 

La imprimación microglial puede convertirse en un arma de doble filo. De hecho, las microglías cebadas se crean a partir de diferentes fenotipos de microglía y los fenotipos dependen del contexto, lo que significa que están asociados a la secuencia y duración de su exposición a diferentes variedades de estimulación en una variedad de patologías. En el artículo siguiente, demostraremos el efecto del cebado microglial en el sistema nervioso central (SNC), especialmente en enfermedades neurológicas.

 

Papel de las células microgliales en el SNC

 

Las células microgliales se encuentran comúnmente en el sistema nervioso central (SNC), donde se consideran uno de los tipos más flexibles de células cerebrales. Las células microgliales se crean a partir de células precursoras que se encuentran dentro de mesodermo médula ósea, o más específicamente se encuentran en el saco vitelino mesodérmico, y se dividen en diferentes densidades en varias regiones del cerebro. Como se mencionó anteriormente, la microglía permanecerá en un estado latente cuando la homeostasis del cerebro se mantenga estable.

 

La microglía tiene un cuerpo de células pequeñas y ramas morfológicas que se extienden hacia todas las direcciones para ayudar a mantener y regular la función general del SNC. Los cambios en su microambiente pueden desencadenar la microglía en un estado "activado". Los estudios de investigación han demostrado que la microglía juega un papel fundamental en el desarrollo del cerebro y una variedad de funciones, incluyendo poda sináptica y limpiar los restos celulares. Además, la microglía crea un sistema de vigilancia inmunológica en el cerebro humano y controla los procesos fundamentales asociados con una variedad de patologías, incluida la eliminación y absorción de A? y proteína tau anormal, así como la producción de factores neurotróficos y factores neuroinflamatorios.

 

Descripción general del cebado microglial

 

El cebado microglial se activa cuando las interrupciones continuas en el microambiente del cerebro desencadenan una respuesta microglial mucho más fuerte en comparación con una interrupción inicial que simplemente desencadena la activación microglial. La microglía preparada en el SNC también es mucho más sensible a posibles estímulos menores. Esta respuesta aumentada implica proliferación microglial, morfología, fisiología y marcadores bioquímicos o fenotipo. Sin embargo, estos cambios promoverán en última instancia un aumento en la producción de citocinas y mediadores de inflamación, lo que puede tener un impacto tremendo en la plasticidad sináptica, la supervivencia neurónica y la función cognitiva y conductual individual. A continuación se muestra una descripción general de los efectos del cebado microglial en el SNC.

 

Mecanismos de cebado microglial en el SNC

 

El microambiente del sistema nervioso central (SNC), por ejemplo, es uno de los principales factores que pueden afectar a las células microgliales. El aumento del estrés oxidativo, la peroxidación de lípidos y el daño del ADN asociados con el envejecimiento cerebral pueden desencadenar comúnmente el cebado microglial. Otro factor común para el cebado microglial incluye la lesión cerebral traumática. Los estudios de investigación han demostrado que la lesión traumática del SNC activa la microglía, así como el desarrollo de microglía preparada.

 

Muchos estudios de investigación también han demostrado que las lesiones cerebrales traumáticas tanto focales como difusas aumentan la inflamación en el cerebro asociada con microglia y astrocitos. Las infecciones del SNC también pueden desencadenar el cebado microglial donde los virus son la principal causa de infección del SNC. Tanto los virus de ADN como los de ARN pueden desencadenar el cebado microglial, incluidos microglia y astrocitos. Estudios de investigación recientes han demostrado que la disfunción del complemento puede cambiar la expresión de los receptores del complemento y desencadenar el cebado microglial después de la activación continua después de una variedad de funciones, incluida la maduración de la sinapsis, la eliminación de productos inmunitarios, la movilización de células madre / progenitoras hematopoyéticas (HSPC), el metabolismo de lípidos y regeneración de tejidos.

 

Además, los estudios de investigación han demostrado que hay un aumento de cebado de la microglía en una variedad de enfermedades neurológicas. A modo de ejemplo, las células microgliales con un fenotipo morfológico se encuentran en gran número en el cerebro humano. En los últimos años, los estudios de investigación han sugerido que la neuroinflamación puede activar continuamente la microglía y desencadenar el cebado microglial. Además, todas las situaciones mencionadas anteriormente están estrechamente asociadas con la neuroinflamación. Los estudios de investigación también han demostrado que la neuroinflamación, así como los desechos microbianos y los efectos metabólicos, están asociados con la sensibilización central en enfermedades neurológicas, como la fibromialgia, también conocida como el "cerebro en llamas".

 

En el contexto de las situaciones anteriores mencionadas anteriormente, la microglía se ceba a través de una serie de estimulación proinflamatoria, como lipopolisacáridos (LPS), proteínas patogénicas (p. Ej., A?),? Sinucleína, virus de inmunodeficiencia humana (VIH) -Tat, huntingtina mutante, superóxido dismutasa 1 mutante y cromogranina A. También existe una variedad de vías de señalización y es común que diferentes tipos de células expresen receptores especiales de reconocimiento de patrones (PRR) que pueden afectar las vías de señalización inflamatorias. A modo de ejemplo, varias vías de señalización, conocidas como patrones moleculares asociados a patógenos (PAMP), que comúnmente pueden aumentar en el tejido infectado, también podrían controlar las moléculas microbianas.

 

Además, péptidos o ácidos nucleicos mal localizados identificados como proteínas mal plegadas a través de una serie de vías, conocidas como patrones moleculares asociados al peligro (DAMP), también pueden causar cebado microglial. Los receptores tipo Toll (TLR) y los receptores de unión a carbohidratos funcionan comúnmente en estas vías. También hay muchos receptores diferentes que se encuentran en la microglía, incluidos los receptores de activación expresados ​​en las células mieloides (TREM), Fc? receptores (Fc? Rs), receptor CD200 (CD200R), receptor para productos finales de glicación avanzada (RAGE), receptores de quimiocinas (CX3CR1, CCR2, CXCR4, CCR5 y CXCR3), que pueden reconocerse y mezclarse con otras vías de señalización, aunque algunas vías aún no están claras.

 

Consecuencias del cebado microglial en el SNC

 

La microglía muestra una baja tasa de mitosis en su estado normal y una alta tasa de proliferación después del cebado microglial, lo que demuestra que la microglía tiene la capacidad de afectar el recambio celular y la estimulación proinflamatoria. Con la estimulación continua, la microglía se activa desde su estado de reposo, transformándose en células microgliales ameboides en morfología. Sin embargo, los cambios en la forma de la microglía no pueden diferenciar las características de la activación microglial y la función de la microglía cebada depende de sus fenotipos que están asociados con receptores y moléculas que crean y reconocen.

 

Los diferentes tipos de macrófagos tisulares, bajo impulso microambiental, son capaces de diferenciar los fenotipos M1 y M2. Primero, la polarización M1, también conocida como activación clásica, necesita en última instancia interferón-? (IFN-?) Para mezclarse con la señalización de TLR4 que luego causa la producción de sintasas de óxido nítrico inducibles (iNOS), especies reactivas de oxígeno (ROS), citocinas proinflamatorias y, finalmente, reduce la liberación de factores neurotróficos, lo que finalmente causa inflamación con aumento de los marcadores del complejo principal de histocompatibilidad II (MHC II), interleucina-1? (IL-1?) Y CD68.

 

Además, en última instancia, se cree que la polarización M2, también conocida como activación alternativa, está asociada con el tejido de soporte en la situación de cicatrización de heridas, reduciendo la inflamación y mejorando la reparación tisular de la forma de colágeno. Se activan en respuesta a IL-4 e IL-13 in vivo. La polarización M2 se caracteriza por el aumento de la expresión de factores neurotróficos, proteasas, enzimas arginasa 1 (ARG1), factor de crecimiento transformante IL-10 -? (TGF - \ beta), receptor captador CD206 y factores de coagulación, además de mejorar la actividad fagocítica. De hecho, actualmente no existen límites claros entre las dos polarizaciones y el fenotipo M1 comparte muchas características similares con el fenotipo M2.

 

Recientemente se ha descubierto otro fenotipo de microglía cebada, conocido como desactivación adquirida. Este nuevo fenotipo se superpone con M2 y tiene la capacidad de mejorar la recuperación antiinflamatoria y funcional. Además, un estudio de investigación realizó análisis ultraestructurales e identificó un fenotipo completamente nuevo, conocido como `` microglía oscura '', que rara vez se ve en el estado de reposo de la célula microglial. La inflamación sistémica desencadena la microglía en un estado activado para promover la recuperación de células y tejidos y lograr la homeostasis. El cebado microglial es, en última instancia, la segunda interrupción en el microambiente del SNC.

 

La microglía preparada es un arma de doble filo para la salud del cerebro. Numerosos estudios de investigación in vivo e in vitro han demostrado que las enfermedades neurológicas están asociadas con la activación microglial. Los fenotipos inflamatorios de la microglía crean factores neurotóxicos, mediadores y ROS que pueden afectar al SNC. La microglía preparada juega un papel fundamental y beneficioso en la regeneración, reparación y neurogénesis neuronal. La microglía preparada también es mucho más sensible y responde mucho más fuerte a la lesión cerebral, la inflamación y el envejecimiento, además de aumentar la activación de las células microgliales al cambiar de un fenotipo antiinflamatorio y potencialmente protector a un fenotipo destructivo proinflamatorio, como se muestra en (Figura 1).

 

 

En las primeras etapas del cebado microglial, la capacidad y la función de fagocitar los desechos celulares, las proteínas mal plegadas y el medio inflamatorio aumentan donde se crean más moléculas protectoras, como IL-4, IL-13, IL-1RA y receptores de barrido. . Los cambios pueden afectar la cicatrización de heridas y dañar la reparación de tejidos, la protección de las neuronas y la recuperación de la homeostasis. Las microglías activadas clásicamente (M1) constituyen una gran proporción de todas las microglías y promueven una mayor creación de factores neurotóxicos, como IL-1 ?, TNF- ?, NO y H2O2 (6), donde se preparan más microglías inmediatamente después.

 

Esta neuroinflamación aumentada y extendida causada por la microglía cebada puede, en última instancia, asociarse con el desarrollo y agrupamiento de la proteína tau y A ?. Además, puede provocar la pérdida de neuronas, así como la disminución de la función cognitiva y la memoria, como en la enfermedad de Alzheimer. Aunque los mecanismos no son lo suficientemente claros, las personas han llegado a un acuerdo de que la microglía preparada causa una respuesta proinflamatoria crónica y un ciclo de neurotoxicidad que se perpetúa a sí mismo. Y se cree que este es el factor clave en los problemas de salud del cerebro que resultan en enfermedades neurológicas.

 

Las microglías son conocidas como protectoras del cerebro y juegan un papel fundamental en el mantenimiento y la regulación de la homeostasis del microambiente del SNC. La estimulación constante hace que la microglía se active en un estado mucho más fuerte, lo que se conoce como cebado microglial. Las células microgliales son el "Bruce Banner" del SNC. Sin embargo, una vez que entran en modo protector "Hulk", la microglía preparada se vuelve mucho más sensible a la estimulación y tienen una posibilidad mucho mayor de reaccionar a la estimulación, incluso reaccionando hacia las células normales. - Dr. Alex Jimenez DC, CCST Insight

 

Las células microgliales constituyen alrededor del 10 al 15 por ciento de todas las células gliales del cuerpo humano, que se pueden encontrar en el sistema nervioso central (SNC) y desempeñan un papel fundamental en el cerebro humano. Las células microgliales son responsables de mantener y regular los cambios en la condición fisiológica y patológica del SNC. El alcance de nuestra información se limita a cuestiones de salud quiropráctica, musculoesquelética y nerviosa, así como a artículos, temas y debates sobre medicina funcional. Para seguir discutiendo el tema anterior, no dude en preguntarle al Dr. Alex Jiménez o contáctenos en 915-850-0900 ...

 

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