Las células inmunitarias intestinales viajan al cerebro en la enfermedad de Alzheimer

Los cambios inmunológicos fueron observados en el intestino de un ratón modelo con enfermedad de Alzheimer. Una dieta alta en fibra puede aliviar estos y otros síntomas relacionados con la enfermedad.

Publicado originalmente por Laura Tran, PhD, en The Nutshell (The Scientist), el 29 de agosto de 2025 

 

Ya se sabía que las células inmunitarias pueden enviar señales a través del eje intestino-cerebro, pero los investigadores han encontrado que estas células también migran al cerebro en un ratón modelo de la enfermedad de Alzheimer. Crédito de la imagen: ©iStock, YURY PRONIN

El intestino alberga una comunidad rica en diversidad de microbios y casi el 80 por ciento de las células inmunitarias del cuerpo. Esta colección de células derivadas del intestino envía señales a lo largo de una autopista celular bidireccional, conocida como nervio vago, que influye no solo en el sistema inmunológico sino también en la función y el comportamiento del cerebro.

Debido a esta relación, el eje intestino-cerebro está emergiendo como un objetivo para el estudio de la enfermedad de Alzheimer (EA). Sin embargo, las características inmunológicas de este eje en el caso de la EA no se comprenden completamente. Esto motivó a los investigadores del Instituto Buck Institute for Research on Aging  a investigar y caracterizar el sistema inmunológico intestinal en un ratón modelo de EA.

En un estudio reciente, publicado en Cell Reports, el equipo observó que las células inmunes del colon migraron al cerebro, probablemente mediadas por una señal de quimiocina compartida.¹ Pensaron que una intervención dietética rica en fibra podría contrarrestar estos cambios de las células inmunitarias en el intestino y aliviar la patología relacionada con la EA. Juntos, estos hallazgos proporcionan más evidencia de la importancia del eje intestino-cerebro y el potencial de los tratamientos dietéticos para ayudar a reducir la inflamación en la EA.

Para sondear el paisaje inmunológico intestinal, los investigadores examinaron el colon de ratones con y sin EA. Usando secuenciación de ARN de una sola célula, encontraron que los ratones con EA habían incrementado las vías de inflamación neurodegenerativa e inmune. Luego, al observar los cambios específicos de las células inmunitarias, se centraron en un grupo de linaje de células B, que registró una disminución notable en la cantidad de células plasmáticas productoras de anticuerpos.

Para comprender mejor la pérdida de células B en el intestino, los investigadores examinaron las características transcripcionales de las células y vieron señales relacionadas con la migración celular. Lo que llamó la atención del equipo fue el receptor de quimiocinas CXC tipo 4 (CXCR4), que sigue un rastro químico para unirse posteriormente a CXCL12. De hecho, el equipo descubrió que los niveles de células B CXCR4+ disminuyeron en el intestino y aumentaron en el cerebro, lo que se correlacionó con una mayor expresión de CXCL12 en las células gliales, contribuyentes inflamatorias en la EA. Curiosos por saber si estas células B estaban vinculadas al intestino, los investigadores encontraron que se trataba de células B productoras de IgA. La IgA contribuye a la homeostasis intestinal al neutralizar los patógenos y promover la colonización bacteriana comensal. Estas células IgA+ se acumularon en los cerebros de ratones con EA.

Apoyándose en esta observación, los investigadores especularon sobre si la inflamación relacionada con la EA en el cerebro puede reclutar ayuda del sistema inmunológico intestinal, lo que podría debilitar las defensas celulares del colon y contribuir a los cambios microbianos asociados con la progresión de la EA.

Dada esta migración de células B específicas del intestino a lo largo del eje intestino-cerebro, el equipo planteó la hipótesis de que el bloqueo de CXCR4 podría evitar este movimiento. Lo probaron inyectando a ratones un fármaco de molécula pequeña dirigido a CXCR4, que inhibió eficazmente la migración de las células, lo que provocó niveles más altos de células B CXCR4+ y células IgA+ específicas del intestino en el intestino.

Finalmente, los investigadores exploraron si una dieta de fibra antiinflamatoria podría proporcionar beneficios. La alimentación de ratones con AD con inulina, una fibra soluble, durante 13 meses mejoró el equilibrio microbiano intestinal, redujo la neuroinflamación cerebral y aumentó las células IgA + intestinales. En particular, estos ratones también experimentaron una reducción de los temblores.

"Hasta donde sabemos, esta es la investigación más profunda del sistema inmunológico intestinal en un modelo de enfermedad neurodegenerativa", dijo la neurocientífica y coautora Julie Andersen en un comunicado de prensa. "Esperamos estudiar su impacto en otras enfermedades, como el Parkinson y la esclerosis múltiple".

Referencia

1.   Makhijani P, et al. La enfermedad de Alzheimer impulsada por amiloide B remodela el sistema inmunológico colónico en ratones. Representante de la célula Año 2025.

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