La infección por VIH reduce la materia blanca del cerebro

Las personas infectadas por el virus de inmunodeficiencia humana (VIH) experimentan una pérdida de materia blanca en el cerebro. Al contrario que la materia gris, que está compuesta de cuerpos celulares, la materia blanca está formada por una sustancia grasa denominada mielina que cubre las neuronas, protegiéndolas y favoreciendo que transmitan señales de forma más rápida y eficiente, y una reducción de esta materia se vincula a un deterioro motor y cognitivo.

Un nuevo estudio realizado por científicos de la Universidad de Pensilvania y el Children’s Hospital of Philadelphia (CHOP), en Estados Unidos, con células humanas y de rata ha descubierto que el VIH impide la maduración de los oligodendrocitos –células del cerebro que producen mielina– y esto detiene la producción de materia blanca.

“La mielinización juega un papel clave en varias etapas de la vida: en la infancia, en la adolescencia y, probablemente, también durante el aprendizaje en la edad adulta”

Los autores del trabajo, que se han publicado en Glia, han explicado que  “cuando las personas piensan en el cerebro, piensan en neuronas, pero a menudo no piensan en la materia blanca, por importante que sea. Está claro que la mielinización juega un papel clave en varias etapas de la vida: en la infancia, en la adolescencia y, probablemente, también durante el aprendizaje en la edad adulta. Cuanto más averigüemos sobre esta biología, más podremos hacer para prevenir la pérdida de materia blanca y los daños que puede causar”.

Kelly Jordan-Sciutto, profesora de la Facultad de Medicina Dental de Penn y principal coautora del estudio ha afirmado que “incluso cuando las personas con VIH tienen su enfermedad bien controlada con antirretrovirales, todavía tienen el virus presente en sus cuerpos, por lo que este estudio surgió de nuestro interés en comprender cómo la infección por VIH en sí afecta la materia blanca”, que añade que “al comprender esos mecanismos, podemos dar el siguiente paso para proteger a las personas infectadas por el VIH de estos impactos”.

Factores implicados en la reducción de materia blanca

La investigación comenzó examinando los macrófagos humanos, cuya función es destruir patógenos que invaden el organismo y que son uno de los principales tipos de células infectadas por el VIH. Este virus no infecta ni a las neuronas ni a los oligodendrocitos, así que los investigadores obtuvieron el líquido en el que crecían los mácrófagos infectados por el virus y lo aplicaron a células precursoras de oligodendrocitos de rata, que maduran en oligodendrocitos.

Aunque estas células precursoras no murieron, tampoco fueron capaces de madurar en oligodendrocitos y posteriormente se observó que también disminuyó la producción de mielina. Según estos expertos “las células inmunes que están infectadas con el virus secretan sustancias nocivas, que normalmente se dirigen a los organismos invasores, pero también pueden matar las células cercanas, como las neuronas, o evitar que se diferencien. Así que el siguiente paso fue averiguar qué se secretaba para causar este efecto en los oligodendrocitos”.

El glutamato es un neurotransmisor que resulta tóxico en niveles elevados, asíu que en otra de las pruebas los científicos aplicaron un compuesto que disminuye los niveles de glutamato a los macrófagos que estaban infectados por el VIH antes de la transferencia del medio de crecimiento a los precursores de oligodendrocitos, y observaron que las células fueron capaces de madurar en oligodendrocitos. Esto indica que el glutamato producido por los macrófagos infectados fue el responsable de que las células precursoras se “atasquen” en su forma inmadura.

“Las células inmunes infectadas con el virus secretan sustancias nocivas, que pueden matar las células cercanas, como las neuronas, o evitar que se diferencien”

Los investigadores pensaban que podría haber otro mecanismo implicado: la respuesta integrada al estrés, que incorpora cuatro vías de señalización distintas, lo que conlleva alteraciones en la expresión génica que contribuyen a proteger a la célula del estrés, o a causar su muerte cuando el estrés resulta excesivo. Hallaron pruebas de que la respuesta al estrés integrada se activaba en cultivos de células precursoras de oligodendrocitos.

Para comprender mejor los factores involucrados en la pérdida de materia blanca, los autores de la investigación tienen la intención de probar nuevas terapias potenciales que permitan combatir los déficits cogntivos asociados con la infección por VIH, y para ello pretenden usar un modelo animal (rata) de la enfermedad para analizar la materia blanca en él y compararlo con estudios de imágenes de pacientes con VIH.