El sistema inmunitario: desequilibrado
En lugar de protegernos, el sistema inmunitario a veces puede fallar, como en el caso de las enfermedades autoinmunes y las alergias. Un equipo de LMU ha diseccionado cómo los mastocitos regulan sus niveles de calcio para mantener la respuesta inmune bajo control. Crédito: IMCES Reino Unido Essen/LMU
En lugar de protegernos, el sistema inmunológico a veces puede fallar, como en el caso de las enfermedades autoinmunes y las alergias. Un equipo de la Ludwig-Maximilian-Universitaet (LMU) de Múnich ha analizado cómo los mastocitos regulan sus niveles de calcio para mantener la respuesta inmunitaria bajo control.
El sistema inmunológico nos defiende del ataque de virus y bacterias y también ayuda a eliminar las células cancerosas. El sistema inmunitario innato es responsable de la detección y destrucción inicial de patógenos invasivos. Luego alerta a las células del sistema inmunitario adaptativo, que elimina los organismos infecciosos y brinda protección a largo plazo contra ellos. Sin embargo, hay situaciones en las que las respuestas inmunitarias pueden estar mal dirigidas, lo que hace que el sistema concentre su poder de fuego en los objetivos equivocados, ya sea las propias proteínas del cuerpo (en el caso de las enfermedades autoinmunes) o proteínas extrañas intrínsecamente inofensivas (en el caso de las alergias). . Ahora, un equipo de investigadores dirigido por la inmunofarmacóloga de LMU Susanna Zierler y la farmacóloga
Ingrid Boekhoff del Instituto de Farmacología y Toxicología Walther Straub ha demostrado que la actividad de ciertas proteínas de canales iónicos en los mastocitos juega un papel importante en la prevención de reacciones alérgicas y anafilácticas y asegurando que las respuestas inmunitarias no se excedan. Los mastocitos se encuentran en prácticamente todos los órganos del cuerpo y regulan el inicio y la resolución de reacciones inflamatorias montadas por el sistema inmunitario como un medio para combatir infecciones y desregulación metabólica.
Las respuestas inmunitarias son procesos muy complejos, que debe ser cuidadosamente dirigido. Esto significa que las células inmunitarias deben ser capaces de detectar señales específicas que interactúan con las proteínas receptoras en la superficie celular y convertirlas en conjuntos claramente definidos de interacciones moleculares que den como resultado la activación de la respuesta adecuada en el momento y el lugar correctos. Entre las reacciones desencadenadas dentro de la célula están las alteraciones en los niveles de iones cargados positivamente, incluidos el calcio, el sodio y el potasio. Resulta que los cambios rápidos y transitorios en las concentraciones de iones son esenciales para la activación de muchos tipos de células inmunitarias. Está claro que las células regulan los niveles intracelulares de estos iones principalmente a través de proteínas llamadas canales iónicos y bombas iónicas, pero no se comprende en detalle cómo se controlan estos flujos en el contexto de las respuestas inmunitarias.
Los grupos de investigación encabezados por de Susanna Zierler e Ingrid Boekhoff han caracterizado ahora, en el marco del Centro de Investigación Colaborativo TRR-152 financiado por la DFG, las funciones de los canales iónicos que regulan selectivamente la concentración de calcio libre en los mastocitos. Como muchos otros tipos de células, los mastocitos logran esto activando la liberación de calcio de las reservas intracelulares. El retículo endoplásmico (RE) es el orgánulo de almacenamiento más grande de calcio en las células. Pero otros orgánulos intracelulares, como las mitocondrias (las centrales eléctricas de la célula) y los lisosomas (unidades de eliminación de desechos intracelulares), también pueden suministrar iones de calcio a pedido. Todos estos compartimentos intracelulares están delimitados por membranas en las que se insertan canales iónicos especializados. Las membranas endolisosomales, por ejemplo, contienen una proteína que pertenece a la familia conocida como canales de dos poros (TPC).
Zierler, Boekhoff y sus colegas informan que uno de estos, TPC1, juega un papel importante en la regulación de cambios en la distribución intracelular de iones de calcio entre los endolisosomas y el ER. Demostraron que la desactivación genética selectiva o la inhibición farmacológica de TPC1 en mastocitos en ratones altera el equilibrio entre las cantidades de calcio almacenadas en estos orgánulos. Fundamentalmente, este cambio está asociado con un marcado aumento en la secreción de histamina, que luego desencadena una reacción alérgica grave, tanto a nivel celular como sistémico. «Estos resultados muestran que la perturbación del equilibrio sensiblemente regulado que controla el nivel de iones de calcio intracelular en los mastocitos puede provocar reacciones alérgicas y anafilácticas drásticas», dice Zierler.
La identificación de la proteína del canal TPC1 como un importante regulador de la actividad de los mastocitos y la secreción de histamina tiene claras implicaciones terapéuticas. «El estudio identifica el canal TPC1 como un objetivo farmacológico prometedor para el tratamiento de trastornos alérgicos y dependientes de mastocitos», dice Zierler. En general, el control farmacológico dirigido de los canales iónicos en las células inmunitarias tiene un gran potencial para el tratamiento de infecciones, alergias y quizás incluso leucemias.
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¿Se pueden prevenir las reacciones alérgicas? El equipo identifica la proteína clave que desencadena los síntomas. Más información: Elisabeth Arlt et al, TPC1 deficiencia o bloqueo aumenta la anafilaxia sistémica y la actividad de los mastocitos, Actas de la Academia Nacional de Ciencias (2020). DOI: 10.1073/pnas.1920122117 Información de la revista: Actas de la Academia Nacional de Ciencias
Proporcionado por la Universidad Ludwig Maximilian de Munich Cita: El sistema inmunológico: Eliminado balance (2020, 23 de julio) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-07-immune.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.