Investigando la integridad de la barrera hematoencefálica en trastornos del espectro esquizofrénico
Un estudio revela que hay una ruptura en la barrera hematoencefálica en los trastornos del espectro esquizofrénico.
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Tabla de contenidos
- El papel de la Inflamación y el sistema inmunológico
- ¿Qué es la barrera hematoencefálica?
- Vínculo entre inflamación y ruptura de la BHE
- Medición de la barrera hematoencefálica
- Nuevas técnicas de imagen
- Resumen del estudio actual
- Hallazgos de la investigación
- Entendiendo la ruptura de la BHE en TES
- Considerando el curso de la enfermedad
- Implicaciones de los hallazgos
- Limitaciones y futuras investigaciones
- Conclusión
- Fuente original
- Enlaces de referencia
Los trastornos del espectro esquizofrénico (TES) incluyen una variedad de condiciones que afectan cómo piensa, siente y se comporta una persona. Las personas con TES pueden experimentar síntomas positivos, como delirios y alucinaciones; síntomas negativos, como el aislamiento social y la falta de motivación; y síntomas cognitivos, que pueden afectar la memoria y la toma de decisiones. Antes de que comiencen los síntomas, los individuos con TES suelen desempeñarse peor en pruebas cognitivas en comparación con la población general.
Inflamación y el sistema inmunológico
El papel de laLa investigación muestra que las reacciones del sistema inmunológico y la inflamación en el cuerpo pueden jugar un papel en el TES. Esta idea ha estado circulando desde hace más de cien años y está respaldada por muchos estudios más recientes. Estos estudios analizan varios factores, incluyendo marcadores biológicos, escáneres cerebrales y resultados de autopsias.
Una área clave de interés es la Barrera hematoencefálica (BHE), que es una capa protectora que ayuda a mantener sustancias dañinas en la sangre fuera del cerebro. Cuando esta barrera se ve comprometida, puede provocar problemas en el cerebro y contribuir a trastornos como el TES. Se cree que la ruptura de la BHE comienza temprano en el proceso de envejecimiento, especialmente en una zona del cerebro llamada hipocampo, que es crucial para la memoria y el aprendizaje.
¿Qué es la barrera hematoencefálica?
La BHE está formada por células que establecen conexiones estrechas, evitando que sustancias nocivas en la sangre entren al cerebro. Aunque algunas moléculas pequeñas pueden pasar, la mayoría de las sustancias requieren sistemas de transporte especializados para entrar o salir del cerebro.
Otra barrera, llamada barrera sangre-líquido cefalorraquídeo (BSCF), protege el cerebro y el líquido espinal. Tanto la BHE como la BSCF son importantes para mantener un ambiente estable en el sistema nervioso central (SNC), que es esencial para una buena salud mental.
La interrupción de la BHE está relacionada con diversas enfermedades cerebrales, incluyendo el accidente cerebrovascular, la enfermedad de Alzheimer y la esclerosis múltiple. Cuando la BHE se ve comprometida, puede permitir que sustancias dañinas filtren en el cerebro, causando inflamación y otros problemas.
Vínculo entre inflamación y ruptura de la BHE
Cuando la BHE se interrumpe, puede desencadenar inflamación en el cerebro. Esto puede llevar a un ciclo de daño continuo que contribuye a la Neurodegeneración. Los estudios sugieren que la inflamación de enfermedades autoinmunes puede hacer que la BHE sea más permeable, exponiendo el tejido cerebral a sustancias dañinas adicionales.
Algunas investigaciones muestran que los individuos con psicosis a menudo tienen signos de inflamación en su líquido cefalorraquídeo (LCR). Esta inflamación puede afectar cómo se comunican las neuronas y llevar a más dificultades con la función cognitiva y el comportamiento en quienes tienen TES.
Medición de la barrera hematoencefálica
Actualmente, los doctores pueden estimar el estado de la BHE usando varias pruebas. Un método común mide los niveles de albúmina en el LCR en comparación con la sangre, lo que indica si la barrera está intacta. Sin embargo, este método tiene limitaciones y a menudo refleja más la BSCF que la BHE en sí.
Estudios recientes indican que alrededor del 20% de las personas con TES pueden tener una BSCF comprometida. Se necesita más investigación para entender cómo ambas barreras están involucradas en el TES y cómo afectan a los individuos de manera diferente.
Nuevas técnicas de imagen
Una técnica prometedora para evaluar la integridad de la BHE es la resonancia magnética por contraste dinámico (RMCD). Este método utiliza un agente de contraste inyectado en el torrente sanguíneo para evaluar qué tan bien se mueven las sustancias de los vasos sanguíneos al tejido cerebral. La RMCD podría ofrecer una imagen más clara de la salud de la BHE en comparación con métodos tradicionales y puede señalar áreas específicas de preocupación en el cerebro.
La investigación actual usando RMCD ha sido limitada, especialmente en TES. Un pequeño estudio encontró una mayor permeabilidad de la BHE en una región específica del cerebro en personas con esquizofrenia en comparación con individuos sanos. Sin embargo, se necesitan estudios más grandes para confirmar estos hallazgos en varias áreas del cerebro.
Resumen del estudio actual
El estudio actual está diseñado para examinar la ruptura de la BHE en un grupo más grande de individuos con TES en comparación con controles sanos. El objetivo es entender mejor cómo la integridad de la BHE se relaciona con las características clínicas y los niveles de inflamación en individuos con TES.
Población del estudio
Se reclutaron un total de 45 individuos con TES de un departamento psiquiátrico, junto con 42 controles sanos emparejados por edad y sexo. Todos los participantes se sometieron a evaluaciones exhaustivas, incluyendo pruebas cognitivas y análisis de sangre para medir marcadores inflamatorios.
Recolección de datos
Los individuos con TES participaron en varias pruebas para evaluar su salud mental y habilidades cognitivas. Los controles sanos fueron examinados para asegurarse de que no tuvieran antecedentes de problemas de salud mental. Después de recoger los datos relevantes, los investigadores analizaron cómo estos factores se relacionan con la integridad de la BHE.
Procedimientos de RM
Se completaron escaneos de RM utilizando tecnología avanzada que permite imágenes detalladas del cerebro y la BHE. El estudio incluyó tanto escaneos estructurales para referencia anatómica como secuencias de RMCD para evaluar cualquier fuga en la BHE.
Análisis estadístico
Los investigadores utilizaron métodos estadísticos para comparar diferencias entre el grupo con TES y los controles sanos. Se tuvieron en cuenta varios factores, como edad, sexo y nivel educativo, durante estos análisis.
Hallazgos de la investigación
Los resultados del estudio mostraron que los individuos con TES tenían niveles más altos de fuga de la BHE en comparación con individuos sanos. Esto sugiere que la BHE puede estar más comprometida en personas con TES. Curiosamente, los investigadores encontraron que esta fuga era más pronunciada en aquellos que estaban al principio de su enfermedad.
Aunque se observó una mayor fuga, no se encontró una correlación significativa entre la integridad de la BHE y la función cognitiva dentro del grupo con TES. Esto indica que otros factores podrían influir en las habilidades cognitivas más allá del estado de la BHE.
Inflamación e integridad de la BHE
Además, no hubo una relación clara entre la fuga de la BHE y los marcadores inflamatorios periféricos en la sangre. Esto plantea interrogantes sobre cómo la inflamación influye en la salud de la BHE y si los marcadores inflamatorios estándar son suficientes para captar las complejidades de la inflamación cerebral.
Entendiendo la ruptura de la BHE en TES
La mayor permeabilidad de la BHE en individuos con TES puede derivar de varios factores, incluyendo influencias genéticas, problemas neurodesarrollo e procesos inflamatorios. Los cambios en el sistema vascular sanguíneo y la reducción del flujo sanguíneo a ciertas áreas del cerebro pueden contribuir a que estas barreras sean menos efectivas.
Se han notado déficits similares de la BHE en trastornos neurodegenerativos, lo que lleva a los investigadores a preguntarse si hay mecanismos compartidos entre el TES y condiciones como la enfermedad de Alzheimer. Algunos estudios han sugerido que el deterioro cognitivo en el TES podría estar vinculado a la disfunción de la BHE, aunque la naturaleza exacta de esta relación sigue siendo incierta.
Factores de riesgo cardiovascular
Las personas con TES a menudo tienen un mayor riesgo de padecer condiciones que afectan los vasos sanguíneos y la circulación. Estos incluyen obesidad, diabetes y enfermedades cardiovasculares, que pueden impactar en el funcionamiento de la BHE. El estudio encontró que los individuos con TES tenían un índice de masa corporal (IMC) más alto en comparación con los controles sanos. Aunque los investigadores tomaron en cuenta el IMC en sus análisis, no se pudo evaluar completamente el impacto más amplio de la salud cardiovascular en la BHE.
Considerando el curso de la enfermedad
Investigaciones previas han sugerido que la inflamación crónica y el flujo sanguíneo alterado pueden empeorar la integridad de la BHE a lo largo del tiempo. Sin embargo, el estudio actual encontró que aquellos en las etapas tempranas del TES (primer episodio de psicosis) mostraron una mayor fuga de la BHE en comparación con quienes tuvieron múltiples episodios. Esto podría indicar que la inflamación juega un papel más significativo al principio del curso del trastorno.
Los niveles aumentados de marcadores inflamatorios en individuos con TES de primer episodio apoyan esta idea, destacando la importancia de la inflamación en la psicosis en etapa temprana. A pesar de esto, el estudio no encontró un vínculo directo entre el estado de la BHE y los niveles de inflamación medidos por proporciones estándar.
Implicaciones de los hallazgos
Este estudio es significativo ya que resalta el posible papel de la BHE en el TES. Sin embargo, también señala la necesidad de más investigación para aclarar la relación entre la integridad de la BHE, la inflamación, la función cognitiva y la salud mental en general.
Mejorar nuestra comprensión de estos mecanismos podría llevar a mejores herramientas de diagnóstico y opciones de tratamiento para individuos con TES. Conectar las brechas entre la investigación sobre la inflamación periférica y la salud del sistema nervioso central podría ayudar a crear terapias específicas destinadas a mantener o restaurar la función de la BHE.
Limitaciones y futuras investigaciones
Si bien los hallazgos de este estudio son prometedores, es esencial reconocer sus limitaciones. El tamaño de la muestra, aunque relativamente grande para este tipo de investigación, aún deja espacio para más indagaciones. Los estudios futuros deberían buscar cohortes aún más extensas y diversas para entender mejor el impacto de la disfunción de la BHE en el TES.
Además, explorar la dinámica de la ruptura de la BHE a lo largo del tiempo podría proporcionar información valiosa. La investigación longitudinal que rastree los cambios en la integridad de la BHE junto con la progresión de la enfermedad y la respuesta al tratamiento será crucial para desarrollar estrategias efectivas para abordar el TES.
Conclusión
En resumen, este estudio proporciona nueva evidencia de la integridad comprometida de la BHE en individuos con TES en comparación con individuos sanos. La mayor fuga de la BHE observada sugiere una conexión que merece más investigación. Entender cómo la BHE se relaciona con la función cognitiva, la inflamación y los resultados clínicos en el TES podría ayudar a allanar el camino para diagnósticos innovadores y terapias específicas en el futuro. A medida que la investigación avanza, el potencial de entender mejor el TES a través de evaluaciones de la BHE abre nuevas posibilidades para el tratamiento y la atención en salud mental.
Título: Increased blood brain barrier leakage in schizophrenia spectrum disorders compared to healthy controls in dynamic contrast enhanced magnetic resonance imaging
Resumen: BackgroundThere is growing evidence for inflammatory mechanisms in schizophrenia spectrum disorders (SSD) that have been associated with blood-brain barrier (BBB) disruption. Previous studies investigating the BBB in SSD focused on cerebrospinal fluid (CSF) markers, that cannot adequately assess BBB integrity. Dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging (DCE-MRI) represents a sensitive method for investigating subtle barrier breakdown in vivo. So far, only one pilot study has investigated BBB breakdown in SSD with DCE-MRI, in a relatively small cohort. We hypothesized higher leakage in SSD compared to HC, indicative of a clinical sub-phenotype of SSD. MethodsForty-one people with SSD and 40 age- and sex-matched healthy controls (HC) were included in the final analyses of the cross-sectional study. DCE-MRI, clinical characterization, cognitive assessments, blood and CSF analyses were conducted. The volume transfer constant Ktrans was calculated with pharmacokinetic modelling (Patlak method), to estimate the rate of contrast agent transfer between blood and the brains extravascular space. Ktrans maps were compared between the groups to detect group differences in BBB leakage. Within the SSD cohort, the association between leakage and clinical characteristics was investigated with linear regression analyses. ResultsGroup comparisons of Ktrans maps showed higher leakage in SSD compared to HC on a whole brain level. The effect was more pronounced in first episode compared to multiple episode psychosis. No association was detected between leakage and measures of cognition, psychopathology, peripheral inflammation and albumin CSF/serum ratio. DiscussionThis is the largest study to date investigating the BBB in SSD with DCE-MRI in a multimodal approach, allowing direct exploration of the BBB, compared to a HC group. The integrity of the BBB is crucial for maintaining the brains microenvironment, and its disruption could be associated with potential immune system abnormalities. The results of this study provide the first in vivo evidence of higher BBB leakage on a whole brain level compared to HC. The disruption of the BBB in SSD, as detected through DCE-MRI, may provide insights into the diseases mechanisms and potential for targeted treatments. Further research in this area may clarify specific biological disease mechanisms and identify new therapeutic targets.
Autores: Joanna Moussiopoulou, V. Yakimov, B. Rauchmann, H. Toth, J. Melcher, I. Jaeger, I. Lutz, M. Kallweit, B. Papazov, K. Seelos, A. Dehsarvi, L. Roell, M. Campana, F. Raabe, I. Maurus, P. Falkai, A. Hasan, N. Franzmeier, D. Keeser, E. Wagner
Última actualización: 2023-12-13 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.12.12.23299782
Fuente PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.12.12.23299782.full.pdf
Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.
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