Neuroinmunología
Neuroinmunología es la combinación de un campo Neurociencia, el estudio de la sistema nervioso, y Inmunología, el estudio de la sistema inmune. Neuroimmunologists tratan de comprender mejor las interacciones de estos dos sistemas complejos durante el desarrollo, la homeostasis y la respuesta a lesiones. Es una meta a largo plazo de esta área de investigación en rápido desarrollo profundizar nuestra comprensión de la patología de ciertos neurológica enfermedades, algunos de los cuales no tienen ningún claro etiología. De esta manera, Neuroinmunología contribuye al desarrollo de nuevos tratamientos farmacológicos para varias afecciones neurológicas. Muchos tipos de interacciones implican el nervioso y sistemas inmunitarios incluyendo pero no limitado a la fisiológica funcionamiento de los dos sistemas en ambos salud y la enfermedad, mal funcionamiento de uno y o ambos sistemas que conduce a trastornos y los estresores físicos, químicos y ambientales que afectan a los dos sistemas sobre una base diaria.
Contenido
- 1 Fondo
- 2 Epigenética de Neuroinmunología
- 2.1 Resumen
- 2.2 Destino de células madre neurales
- 2.3 Trastornos del neurodesarrollo
- 2.4 Trastornos neurodegenerativos
- 2.5 Desordenes neuroimmunological
- 3 Temas principales de investigación
- 4 Direcciones futuras
- 5 Véase también
- 6 Lectura adicional
- 7 Referencias
- 8 Enlaces externos
Fondo
Objetivos neuronales que controlan termogénesis, comportamiento, sueño, y estado de ánimo puede verse afectado por proinflamatorios citoquinas que son liberados por activado macrófagos y monocitos durante la infección. Dentro de la sistema nervioso central producción de citoquinas se ha detectado como consecuencia de lesiones cerebrales, durante viral y bacteriana las infecciones y en neurodegenerativas procesos.
Desde la US National Institute of Health:[1]
"A pesar de la cerebrode estatus como un sitio privilegiado inmune, ocurre una extensa comunicación bidireccional entre el nervioso y el sistema inmune en salud y enfermedad. Las células inmunes y reguladores del neuroimmune moléculas como las citocinas, Quimiocinas, y factores de crecimiento modular la función cerebral a través de múltiples vías de señalización durante toda la vida. Factores inmunológicos, fisiológicos y psicológicos estresantes participar citoquinas y otras moléculas inmunes como mediadores de las interacciones con neuroendocrino, neuropéptido, y neurotransmisor sistemas. Por ejemplo, citoquina cerebro niveles de aumento después de la exposición de estrés, mientras que tratamientos diseñados para aliviar estrés revertir este efecto.
"Activación neuroinflamación y reguladores del neuroimmune se han demostrado para desempeñar un papel en la etiología de una variedad de trastornos neurológicos, como accidente cerebrovascular, Parkinson y Enfermedad de Alzheimer enfermedad, esclerosis múltiple, dolory asociado al SIDA demencia. Sin embargo, citoquinas y Quimiocinas También modula la función del CNS en la ausencia de desafíos inmunológicos, fisiológicas o psicológicas manifiestas. Por ejemplo, inhibidores del receptor de las citoquinas y citoquinas afectan los procesos cognitivos y emocionales. La evidencia reciente sugiere que las moléculas inmunes modulan sistemas cerebrales diferente a través de la vida. Citoquinas y quimioquinas regular neurotrofinas y otras moléculas fundamentales para los procesos del desarrollo neurológico y la exposición a ciertos desafíos reguladores del neuroimmune temprano en la vida afecta el desarrollo del cerebro. En los adultos, citoquinas y quimioquinas afectan sináptica plasticidad y otros procesos neuronales, que pueden cambiar en el cerebro de envejecimiento. Finalmente, interacciones de moléculas inmunes con el sistema hipotalámico-pituitario-gonadal indican que las diferencias de sexo son un factor importante en determinar el impacto de las influencias de reguladores del neuroimmune en función del cerebro y comportamiento."
Investigación reciente demuestra que la reducción de poblaciones linfocitarias puede deteriorar la cognición en ratones, y eso Restauración de linfocitos restaura las habilidades cognitivas.[2]
Epigenética de Neuroinmunología
Resumen
Epigenética Medicina abarca una nueva rama de Neuroinmunología eso estudios del cerebro y comportamiento. Esta nueva sucursal ya ha proporcionado perspectivas únicas en los mecanismos subyacentes desarrollo del cerebro, evolución, neuronal y la homeostasis y la plasticidad de la red senescencia, la etiología de los diversos enfermedades neurológicas y los procesos regenerativos neurales. Este nuevo estudio está llevando al descubrimiento de estresores ambientales que dictan la iniciación de trastornos neurológicos específicos y enfermedad específica biomarcadores. El objetivo de esto es "promover una recuperación acelerada de funciones cognitivas, conductuales, sensoriomotoras deterioradas y aparentemente irrevocablemente perdidas a través de la reprogramación epigenética de endógeno regional neural células madre.[3]"Entender la medicina epigenética es importante para comprender los posibles futuros tratamientos farmacológicos. Muchas de las carencias inmediatas en conocimiento se atribuyen al desconocimiento básico de expresión génica y Reglamento y son por lo tanto la limitación de factores para la creación de avanzaron tratamientos o curas a muchas enfermedades. Para entender mejor estos procesos, neuroimmunological experimentos están siendo creados y probados para amasar una vez por todas una más completa Antología de conocimientos relativos a las complejas interacciones entre los sistemas nerviosos e inmunológico, junto con la de la expresión génica. Mientras que algunos trastornos pueden afectar los sistemas nerviosos e inmunológico independientemente uno del otro, es imposible entender verdaderamente neuroimmnulogical ciencia sin una compleja comprensión de cómo funciona cada sistema independientemente y también cómo trabajan juntos.
Destino de células madre neurales
Varios estudios han demostrado que la regulación de la célula de vástago de mantenimiento y las determinaciones del destino posterior son bastante complejo. La complejidad de determinar el destino de una célula madre puede entenderse mejor al conocer los "circuitos empleados para orquestar la decisiones de la célula de vástago mantenimiento y progresiva destino neural.[4]"Las decisiones del destino neural incluyen la utilización de múltiples vías de señal neurotransmisor junto con el uso de reguladores epigenéticos. El adelanto de la diferenciación de células neuronales y gliales destino decisiones debe ser orquestado oportuna para determinar procesos posterior maduración incluyendo mielinización y especificación de subtipo.[5]
Trastornos del neurodesarrollo
Trastornos del neurodesarrollo resultan de las deficiencias de crecimiento y desarrollo del cerebro y del sistema nervioso y causar muchos trastornos. Ejemplos de estos trastornos Síndrome de Asperger, lesión cerebral traumática, comunicación, lenguaje y trastornos, trastornos genéticos tales como síndrome X-frágil, Síndrome de Down, epilepsia, y síndrome de alcoholismo fetal. Estudios han demostrado que trastornos del espectro autista (TEA) en realidad pueden ser debido a trastornos básicos de la regulación epigenética.[6] Otras investigaciones neuroimmunological han mostrado que la desregulación de procesos epigenéticos correlacionados en ASDs pueden alterar genes expresión y la función cerebral sin causar lesiones genéticas clásicas que son más fácilmente atribuibles a una relación de causa y efecto.[7] Estos resultados son algunos de los numerosos descubrimientos recientes en áreas previamente desconocidas de regiones de gene.
Trastornos neurodegenerativos
Creciente evidencia sugiere que las enfermedades neurodegenerativas son mediadas por mecanismos epigenéticos erróneos. Incluyen las enfermedades neurodegenerativas Enfermedad de Huntington y Enfermedad de Alzheimer. Neuroimmunological investigación de estas enfermedades ha arrojado evidencia incluyendo la ausencia de los patrones de herencia mendeliana simple, global dysregulation transcripcional, múltiples tipos de patógenos Alteraciones del RNAy muchos más.[8] En uno de los experimentos, un tratamiento de la enfermedad de Huntington con Histona Desacetilasas (HDAC), una enzima que elimina a grupos acetilo de lisina y DNA/RNA vinculante anthracylines que afectan al posicionamiento en nucleosoma, demostró efectos positivos sobre las medidas del comportamiento, neuroprotección, nuclesome remodelación y dinámica de cromatina asociada.[9] Otro nuevo hallazgo en enfermedades neurodegenerativas implica la sobreexpresión de HDAC6 suprime el fenotipo neurodegenerativas asociado con patología de la enfermedad de Alzheimer en modelos animales asociados.[10] Otros hallazgos muestran que los mecanismos adicionales son responsables de la "dysregulation transcripcional y postranscripcional subyacente y cromatina complejo anormalidades en la enfermedad de Huntington.[11]"
Desordenes neuroimmunological
Los sistemas nerviosos e inmunológico tienen muchas interacciones que determinan la salud general del cuerpo. El sistema nervioso está bajo constante supervisión de ambos el adaptable y sistema inmunitario innato. Durante el desarrollo y vida adulta, el sistema inmunitario detecta y responde a los cambios en identidad de la célula y conectividad neuronal.[12] Desregulación de respuestas inmunes tanto adaptativas y adquiridas, debilitación de la diafonía entre estos dos sistemas, así como alteraciones en la implementación de mecanismos inmunes innatas pueden predisponer el sistema nervioso central (CNS) a autoinmunidad y la neurodegeneración.[13] Otra evidencia ha demostrado que el desarrollo y despliegue de los sistemas inmunitarios innatos y adquiridos en respuesta a estresores sobre integridad funcional del nivel celular y sistémico y la evolución de la autoinmunidad son mediadas por mecanismos epigenéticos.[14] Autoinmunidad ha sido cada vez más ligada a la desregulación específica de mecanismos epigenéticos, y por lo tanto, el uso de agentes terapéuticos epigenéticos puede ayudar inversas complejos procesos patogénicos.[15] Esclerosis múltiple (MS) es un tipo de trastorno neuroimmunological que afecta a muchas personas. MS presenta inflamación, desmielinización mediada inmune y la neurodegeneración, CNS y puede representar una clase emergente de trastornos epigenéticos.[16]
Temas principales de investigación
La interacción del sistema inmune y CNS son bastante bien conocidos. La disfunción del órgano quemadura-inducida mediante la estimulación del nervio vago se ha encontrado para reducir los niveles de citocinas órgano y suero. Quemaduras generalmente inducen abacteriano cytokine generación y estimulación parasimpática quizás después de quemaduras disminuiría cardiodepressive generación de mediador. Varios grupos han producido evidencias experimentales que apoyan la producción de citoquinas proinflamatorias siendo el elemento central de la respuesta al estrés inducido por quemadura.[17] Todavía otros grupos han demostrado que señalización del nervio vago tiene un impacto importante en diversas patologías inflamatorias. Estos estudios han establecido las bases para las investigaciones que la estimulación del nervio vago puede influir en las respuestas inmunológicas del postburn y así en última instancia, puede utilizarse para limitar el daño a los órganos e insuficiencia de quemadura inducida por estrés.
Conocimiento básico de las enfermedades neuroimmunological ha cambiado significativamente durante los últimos diez años. Se ha obtenido nueva información ampliar la comprensión de los nuevos conceptos de tratamiento para un gran número de enfermedades neuroimmunological, nada más que la esclerosis múltiple, puesto que muchos esfuerzos se han realizado recientemente para aclarar la complejidad de la pathomechanisms de esta enfermedad. La acumulación de pruebas de los estudios en animales sugiere que algunos aspectos de la depresión y la fatiga en la em pueden estar ligadas a los marcadores inflamatorios.[18]
Investigación sobre el vínculo entre el olor, las conductas depresivas y autoinmunidad ha aparecido hallazgos interesantes, incluyendo los hechos que la inflamación es común en todas las enfermedades analizadas, los síntomas depresivos aparecen temprano en el curso de la mayoría de las enfermedades, deterioro del olor es también aparente temprano en el desarrollo de condiciones neurológicas, y todas las enfermedades implicó la amígdala y el hipocampo. Mejor comprensión de cómo las funciones del sistema inmune y qué factores contribuyen a las respuestas están siendo fuertemente investigados junto con las mencionadas coincidencias.
Neuroinmunología es también un tema importante a considerar durante el diseño de los implantes neuronales. Los implantes neuronales se utilizan para tratar muchas enfermedades, y es clave que su diseño y química de superficies no provocar una respuesta inmune.
Direcciones futuras
El sistema nervioso y el sistema inmunológico requieren los apropiado grados de diferenciación celular, la integridad organizacional y conectividad de red neuronal. Estas características de funcionamiento del cerebro y del sistema nervioso pueden dificultar señalización duplicar en escenarios gravemente enfermos. Hay actualmente tres clases de tratamientos que se han utilizado en ambos modelos animales de enfermedad y en ensayos clínicos en humanos. Estas tres clases incluyen inhibidores de la metilación del ADN, los inhibidores de la HDAC y enfoques basados en el RNA. Inhibidores de la metilación del ADN se utilizan para activar los genes previamente silenciados. Las HDACs son una clase de enzimas que tienen un amplio conjunto de modificaciones bioquímicas y pueden afectar la desmetilación del ADN y la sinergia con otros agentes terapéuticos. La terapia final incluye el uso de enfoques basados en el RNA para mejorar la estabilidad, especificidad y eficacia, especialmente en enfermedades que son causadas por alteraciones del RNA. Surgiendo conceptos relativos a la complejidad y la versatilidad del epigenoma puede sugerir maneras de procesos celulares objetivo genomewide. Otros estudios indican que pueden ser identificados objetivos eventual regulador seminal permitiendo con alteraciones en la reprogramación epigenética masiva durante la gametogénesis. Muchos tratamientos futuros pueden extenderse más allá de ser puramente terapéutico y de hecho pueden determinarse que tal vez en forma de una vacuna preventiva. Nuevas tecnologías de alto rendimiento cuando se combina con los avances en modalidades como las nanotecnologías ópticas en vivo de imágenes pueden dar lugar a mayor conocimiento de arquitectura genómica, la organización nuclear y la interacción entre los sistemas nervioso e inmunológico.[19]
Véase también
- Sistema inmune
- Inmunología
- Control de la fisiología neural arriba
- Reguladores del neuroimmune sistema
- Neurología
- Enfermedad psicosomática
Lectura adicional
- Szentivanyi A, Berczi (2003). El circuito inmune neuroendocrina, volumen 3: La historia y el progreso (reguladores del NeuroImmune biología). Amsterdam: Elsevier Science. ISBN0-444-50851-1.
(Escrito para el lector altamente técnico) - Medicina mente-cuerpo: Una visión generalEstados Unidos institutos nacionales de salud, centro de medicina complementaria y alternativa
- Cohen N, R, Felton D Ader (2001). Psiconeuroinmunología (3ª ed.). Boston: Prensa académica. ISBN0-12-044314-7.
- Visser A, Goodkin K (eds) (2000). Psiconeuroinmunología: estrés, trastornos mentales y salud. Washington, DC: Prensa psiquiátrica americana. ISBN0-88048-171-4.
técnica. - Ransohoff RM (ed) (2002). Universos en delicado equilibrio: quimiocinas y el sistema nervioso. Amsterdam: Elsevier. ISBN0-444-51002-8.
- Sternberg EM. El equilibrio dentro de: La ciencia de conectar las emociones y salud. San Francisco: W. H. Freeman. ISBN0-7167-4445-7.
(Escrito para el público en general) - Millington G, Buckingham JC (mayo de 1992). Péptidos tímicos y comunicación inmune neuroendocrina. J Endocrinol. 133 (2): 163-8. Doi:10.1677/Joe.0.1330163. PMID1613418.
Referencias
- ^ Vínculos funcionales entre el sistema inmune, la función cerebral y comportamiento
- ^ Kipnis J, Derecki NC, Yang C, Scrable H (octubre de 2008). "Inmunidad y cognición: ¿Qué tienen en común la demencia relacionada con la edad, VIH-demencia y 'quimio-cerebro'?". Trends Immunol. 29 (10): 455 – 63. Doi:10.1016/j.it.2008.07.007. PMID18789764.
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Enlaces externos
- Neuroinmunología, la Facultad de medicina, Universidad de Birmingham - Karim Abid Dr
- Neuroimmunolgy, Universidad de McGill
- Recursos en línea Psiconeuroinmunología, neurodegeneración
- Weetman AP, Pender MP, PA McCombe, Oliveira D (1995). Enfermedad neurológica autoinmune. Cambridge, UK: Cambridge University Press. ISBN0-521-46113-8.
(6 capítulos de este libro Cambridge UP están libremente disponibles)] - Más de 100, libremente disponible, publica artículos de investigación en Neuroinmunología y temas relacionados por el profesor Michael P. Pender, unidad de investigación de Neuroinmunología, The University of Queensland
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