Las células inmunitarias podrían estar haciendo mucho más de lo que pensamos para proteger nuestros ojos
Crédito: Universidad Thomas Jefferson
Nuestros ojos tienen muchas cosas para protegerse del polvo y la suciedad; virus y bacterias; químicos de cosas que usamos todos los días como jabones y lociones; radiación ultravioleta del sol; y horas de mirar pantallas de computadora o dispositivos. Dadas todas estas amenazas potenciales, podría sorprender saber que partes del ojo que son fundamentales para la visión, el cristalino, la córnea y la retina, tienen privilegios inmunológicos, lo que significa que carecen de células inmunes y de la protección que ofrecen. Pero entonces, ¿cómo se protegen estos tejidos críticos?
Esta fue una pregunta que Sue Menko, Ph.D., profesora de Patología, Anatomía y Biología Celular en la Universidad Thomas Jefferson y líder en el campo de la investigación ocular, se ha planteado sobre el lente. Hace unos años, ella y los investigadores de su laboratorio estaban estudiando un ratón que fue diseñado para carecer de una proteína clave necesaria para desarrollar la estructura perfectamente clara del cristalino. Como esperaban, sin esta proteína, el cristalino estaba malformado. Pero para su sorpresa, también observaron células inmunitarias en el cristalino que intentaban reparar el daño. Esta fue la primera vez que se descubrió que las células inmunitarias se reclutaban en el cristalino y desafió décadas de dogma científico.
No solo que los investigadores descubrieron que incluso si se producía daño en el cristalino, las células inmunitarias mostraban en otras partes del ojo, como la córnea, una capa que forma la parte frontal del ojo y enfoca la luz hacia el cristalino. Por el contrario, el año pasado el laboratorio de Menko, en colaboración con el laboratorio de Mary Ann Stepp en la Universidad George Washington, descubrió que cuando se lesionaba la córnea, las células inmunitarias viajaban a la superficie del cristalino.
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Ahora, en un nuevo estudio, los investigadores muestran que las células inmunitarias responden al cristalino, no solo después de una lesión aguda en el ojo, sino también a una inflamación prolongada. En colaboración con el laboratorio de la Dra. Rachael Caspi en el Instituto Nacional del Ojo y el laboratorio Stepp, estudiaron un modelo de uveítis en ratones, una forma de inflamación ocular provocada por una infección o lesión, y se considera una enfermedad autoinmune como la diabetes. Si no se trata, la uveítis puede provocar una serie de complicaciones, como cicatrices en la retina, glaucoma y cataratas en el cristalino. Sin embargo, debido a que durante tanto tiempo se pensó que el cristalino tenía un privilegio inmunitario, nunca se ha explorado el papel de las células inmunitarias en las cataratas asociadas con la uveítis.
En su trabajo publicado en The FASEB Journal, el Dr. Menko y su laboratorio usó microscopía de alta resolución para observar todo el ojo y la superficie del cristalino. Lo primero que querían saber los investigadores era si las células inmunitarias interactúan con el cristalino en este modelo experimental de uveítis. Se sorprendieron por lo que vieron.
«En nuestro estudio anterior en el que la córnea resultó herida, vimos una pequeña cantidad de células inmunitarias en la superficie del cristalino, que actuaban casi como centinelas», dice el Dr. Menko. «En este caso, fue como un ariete. Había docenas de células inmunitarias y diferentes tipos de ellas, incluidas las células T y los macrófagos. Es claramente una respuesta inmunitaria sólida y podría reflejar en parte que la inflamación en la uveítis es tan grave .»
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Luego, los investigadores monitorearon esta respuesta inmunitaria a la lente en el transcurso de 26 días, a medida que la inflamación comienza en el día 14 (primer panel, a continuación), alcanza su punto máximo en el día 19 (segundo panel) y comienza a resolverse el día 26 (tercer panel).
Usando sus microscopios de alta potencia, observaron diferentes regiones de la superficie del cristalino. A cada lado del cristalino hay dos cámaras llenas de líquido: el humor acuoso en la parte frontal del ojo entre el cristalino y la córnea, y el humor vítreo en la parte posterior del ojo, que separa el cristalino y la retina (ilustración a continuación). En la uveítis, una o ambas cámaras se llenan de células inmunitarias. Sin embargo, se ha pensado que el cristalino está protegido de estas células inmunitarias por la gruesa capa rica en proteínas que lo rodea, llamada cápsula del cristalino.
JodiRae DeDreu, Ph.D. estudiante en el laboratorio del Dr. Menko en Jefferson y primer autor del estudio, tiñó la lente con marcadores fluorescentes para marcar una proteína que forma la cápsula en rojo, las células inmunitarias en verde y sus núcleos en azul. Luego capturó imágenes de alta resolución y usó un software de imágenes para crear representaciones en 3D de la cápsula para detectar cambios en su estructura. El software le permitió mirar los tres colores al mismo tiempo, eliminar uno o dos, o hacer que uno de los colores sea transparente.
«Cuando miramos los colores juntos, vemos estos puntos azules, que son los núcleos de las células inmunitarias, que sobresalen de la superficie roja de la cápsula del cristalino», (panel izquierdo, abajo) explica DeDreu. «Cuando quitas los núcleos azules, vemos estos hoyos profundos o huecos a lo largo de la cápsula (panel derecho, abajo). Esto es evidencia de que las células inmunitarias en realidad se están integrando en la cápsula del cristalino, algo que nunca antes se había mostrado». /p> Crédito: Universidad Thomas Jefferson
No solo aumenta la cantidad de chuletas con el tiempo desde el día 14 hasta el día 19, sino que también se vuelven más profundas, lo que indica una mayor invasión en la cápsula del cristalino a medida que avanza la enfermedad. Además, cuando DeDreu hace transparente la etiqueta roja de la cápsula del cristalino, puede capturar con gran detalle la morfología de las células inmunitarias que se han integrado dentro de la cápsula. En el panel derecho a continuación, las células inmunitarias, marcadas en verde, se han aplanado para caber dentro de la cápsula del cristalino.
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Sus colaboradores en el laboratorio del Dr. Stepp confirmaron esto usando un escáner microscopio electrónico, que puede capturar cambios detallados en la superficie de la cápsula del cristalino. Encontraron muchos bultos, como se ilustra en las imágenes a continuación, que indican regiones donde las células inmunitarias se habían integrado dentro de la cápsula del cristalino. Esto se correlacionó con los resultados del etiquetado fluorescente del laboratorio Menko.
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Las células inmunitarias están bien equipadas para llegar a lugares donde podría haber daño o infección, y secretan enzimas que descomponen los tejidos que son en la forma. Pero, ¿son capaces de atravesar la cápsula del cristalino grueso? En un hallazgo sorprendente, los investigadores encontraron que algunas células inmunitarias podían hacerlo (en el primer panel a continuación, las células inmunitarias están presentes más allá de la cápsula roja del cristalino) y en realidad se infiltran en el tejido del cristalino (en el segundo panel a continuación, las células inmunitarias está incrustado en el tejido del cristalino en gris).
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«Hasta ahora, los mecanismos de daño que ocurren en esta región del ojo después de la uveítis no se han entendido bien», dice el Dr. Menko . «Por primera vez, hemos podido proporcionar evidencia de que las células inmunitarias podrían estar provocando este daño, particularmente en el cristalino». También abre posibilidades de comprender la patología del cristalino en otras enfermedades oculares como el glaucoma.
Curiosamente, también encontraron que incluso después de que la uveítis comienza a resolverse en el día 26 y la mayoría de las células inmunitarias desaparecieron, aún quedaban algunos que permanecieron integrados en la superficie de la cápsula del cristalino (segundo y tercer paneles, abajo) y se infiltraron en el propio tejido del cristalino (primer panel, abajo).
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«¿Por qué estas células ¿Se quedan? ¿Proporcionan una vigilancia continua, o podrían predisponer al ojo a una futura inflamación?». pregunta el Dr. Menko. «¿Y cuál es el destino final de estas células?» Estas preguntas forman la base de futuros estudios para el laboratorio de Menko, y las respuestas a ellas podrían revelar nuevas funciones importantes de las células inmunitarias en el ojo. Es importante destacar que su trabajo hasta el momento subraya que la presencia de células inmunitarias en el ojo es mucho más compleja de lo que se pensaba anteriormente.
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La lesión ocular pone a las células inmunitarias en vigilancia para proteger el cristalino Más información: JodiRae DeDreu et al, Invasión de células inmunitarias mediada por uveítis a través de la matriz extracelular de la cápsula del cristalino, The FASEB Revista (2021). DOI: 10.1096/fj.202101098R Información del diario: FASEB Journal
Proporcionado por la Universidad Thomas Jefferson Cita: Las células inmunitarias podrían estar haciendo mucho más de lo que pensamos para proteger nuestro eyes (2021, 9 de diciembre) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-12-immune-cells-eyes.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.