El sistema nervioso central es uno de los sistemas más complejos del cuerpo humano. Necesita nutrientes y determinados iones para para el correcto funcionamiento de sus componentes celulares, pero al mismo tiempo es extremadamente sensible a un amplio rango de compuestos químicos que en otros órganos son inofensivos. La barrera hematoencefálica, formada por una capa de células endoteliales asociadas con astrocitos y pericitos del sistema nervioso central, actúa como barrera frente a las sustancias potencialmente dañinas que puedan alterar el equilibrio o funcionamiento de este sistema. De hecho, la alteración de la barrera hematoencefálica ha sido descrita en diferentes enfermedades, como la esclerosis múltiple o el Alzhéimer. No obstante, lo que constituye un mecanismo natural de defensa, puede resultar un inconveniente a la hora de diseñar drogas o tratamientos que tengan como diana el sistema nervioso central.

Científicos de la Harvard Medical School, liderados por Chenghua Gu, han publicado en el último número de Nature la importancia del gen Mfs2a (Major facilitator superfamiliy domain containing 2a) en la función y desarrollo de la barrera hematoencefálica. Los investigadores llevaron a cabo un estudio detallado del desarrollo de esta barrera en ratón y analizaron qué genes se expresan durante el mismo. Encontraron que el gen Mfsd2a se expresa de forma selectiva en los vasos sanguíneos de la misma y que a pesar de que la estructura se mantenía intacta, la inactivación del gen producía fugas en la capa de células endoteliales. El análisis de la barrera hematoencefálica mediante microscopía electrónica indicó que esta alteración en el funcionamiento se debía a un aumento en el transporte vesicular de sustancias a través de las células endoteliales. Por último, el equipo del Dr. Gu determinó que los niveles de Msfd2a presentes en las células endoteliales de la barrera hematoencefálica están regulados por los pericitos, células contráctiles que rodean las células endoteliales, puesto que en modelos de ratón donde la cobertura de pericitos de las células endoteliales era menor la expresión del gen y la cantidad de proteína, también disminuían.

En el mismo número de Nature, un equipo de la Universidad Nacional de Singapur dirigido por David L. Silver, describe el mismo gen, Mfsd2a, previamente considerado un transportador huérfano (sin ligando conocido), como el principal transportador del ácido graso omega DHA (ácido docosahexaenoico) al cerebro y lo reconocen como un factor esencial para el crecimiento cerebral y función cognitiva, al observar que ratones que carecen de Mfsd2a tienen niveles reducidos de DHA, además de pérdida neuronal, microcefalia, elevada ansiedad y déficits cognitivos.

Ambos estudios presentan a Msfd2a como un importante regulador del equilibrio homeostático del cerebro a partir de su función en la barrera hematoencefálica y apuntan hacia la posibilidad de controlar con fines terapéuticos el acceso al sistema nervioso central, de forma que la barrera se pudiera abrir para permitir el paso de fármacos o cerrar en aquellos casos donde la estructura estuviera alterada dando lugar o empeorando diferentes patologías.

Referencias:

Mfsd2a is a transporter for the essential omega-3 fatty acid docosahexaenoic acid. Nature. 2014 May 22;509(7501):503-6. doi:10.1038/nature13241.

Mfsd2a is critical for the formation and function of the blood-brain barrier. Nature. 2014 May 22;509(7501):507-11. doi: 10.1038/nature13324.