Científicos españoles consiguen ver en vivo la inflamación del cerebro por primera vez

Científicos españoles del Instituto de Neurociencias de la Universidad Miguel Hernández (UMH) y el CSIC, han conseguido visualizar por primera vez y con gran detalle la inflamación cerebral, utilizando la Resonancia Magnética Ponderada por difusión. Esta detallada ‘radiografía’ de la inflamación no puede obtenerse con una resonancia magnética convencional, sino que requiere secuencias de adquisición de datos y modelos matemáticos especiales. Una vez desarrollado el método, los investigadores han podido cuantificar las alteraciones en la morfología de las diferentes poblaciones de células implicadas en el proceso inflamatorio cerebral. 

Una estrategia innovadora que ha hecho posible este importante avance, publicado en la revista Science Advances y que puede ser crucial para transformar la investigación básica y clínica, y permitir estudiar de manera no invasiva y longitudinal el papel de la inflamación cerebral en enfermedades neurológicas como el Alzheimer, Parkinson o esclerosis múltiple y proporcionar valiosos biomarcadores tempranos para el estudio y el tratamiento de estas enfermedades degenerativas.

Este avance ha sido realizado gracias al trabajo conjunto de los laboratorios dirigidos por Silvia de Santis y Santiago Canals, ambos del Instituto de Neurociencias UMH-CSIC. La investigación, cuya primera autora es Raquel García Hernández, demuestra que la Resonancia Magnética ponderada por difusión puede detectar de forma no invasiva y diferenciada la activación de la microglía y los astrocitos, dos tipos de células del cerebro que están en la base de la neuroinflamación y su progresión. 

Las enfermedades cerebrales degenerativas son un problema acuciante y difícil de abordar. La activación sostenida de dos tipos de células del cerebro, la microglía y los astrocitos conduce a una inflamación crónica en el cerebro que es una de las causas de la neurodegeneración y contribuye a su progresión.

Sin embargo, hay una carencia de enfoques no invasivos capaces de caracterizar específicamente la inflamación en cerebros de sujetos vivos. La resonancia magnética ponderada por difusión tiene la capacidad única de obtener imágenes de la microestructura cerebral in vivo de forma no invasiva y con alta resolución, al capturar el movimiento aleatorio de las moléculas de agua en el parénquima cerebral para generar contraste en las imágenes de resonancia magnética.

En este estudio, los investigadores del Instituto de Neurociencias han desarrollado esta estrategia innovadora que permite obtener imágenes de la activación de la microglía y de los astrocitos en la materia gris del cerebro mediante resonancia magnética ponderada por difusión (dw-MRI).  “Es la primera vez que se demuestra que la señal de este tipo de resonancia magnética (dw-MRI) puede detectar la activación microglial y astrocitaria, con huellas específicas para cada población de células. Esta estrategia que hemos utilizado refleja los cambios morfológicos validados post-mortem por inmunohistoquímica cuantitativa”, señalan los investigadores. 

También, han demostrado que esta técnica es sensible y específica para detectar la inflamación con y sin neurodegeneración, por lo que ambas condiciones pueden ser diferenciadas. Además, permite discriminar entre la inflamación y la desmielinización característica de la esclerosis múltiple.