La activación microglial y el fallo de los mecanismos de defensa antioxidante son características principales en diferentes lesiones cerebrales, particularmente en la lesión cerebral traumática (LCT). La cofilina es una proteína asociada al citoesqueleto involucrada en la unión y corte de actina. En nuestros estudios anteriores, identificamos el papel putativo de la cofilina en la mediación de la activación microglial y la apoptosis en condiciones isquémicas y hemorrágicas. Otros han destacado la implicación de la cofilina en la producción de ROS y la consiguiente muerte neuronal; sin embargo, se necesitan más estudios para delinear el papel de la cofilina en condiciones de estrés oxidativo. El presente estudio tiene como objetivo investigar los efectos celulares y moleculares de la cofilina en la LCT utilizando modelos in vitro e in vivo, así como el primer inhibidor de cofilina de pequeña molécula (CI). Se utilizó un modelo de estrés oxidativo inducido por HO in vitro en dos tipos diferentes de células, neuroblastoma humano (SH-SY5Y) y microglía (HMC3), junto con un modelo de impacto cortical controlado in vivo de LCT. Nuestros resultados muestran que el tratamiento con HO aumenta la expresión de cofilina y slingshot-1 (SSH-1), un regulador ascendente de la cofilina, en células microgliales, que se redujo significativamente en el grupo tratado con CI. La inhibición de la cofilina atenuó significativamente la activación microglial inducida por HO al reducir la liberación de mediadores proinflamatorios. Además, demostramos que el CI protege contra la acumulación de ROS inducida por HO y la citotoxicidad neuronal, activa la vía de señalización AKT al aumentar su fosforilación y modula factores apoptogénicos relacionados con mitocondrias. La expresión del factor relacionado con NF-E2 2 (Nrf2) y sus enzimas antioxidantes asociadas también aumentaron en SY-SY5Y tratadas con CI. En el modelo de ratones de LCT, el CI activó significativamente el Nrf2 y redujo la expresión de marcadores de estrés oxidativo/nitrosativo a nivel de proteína y gen. En conjunto, nuestros datos sugieren que la inhibición de la cofilina proporciona un efecto neuroprotector en modelos de ratones de LCT in vitro e in vivo al inhibir el estrés oxidativo y las respuestas inflamatorias, los mecanismos fundamentales involucrados en el daño cerebral inducido por LCT.