El déficit de vitaminas puede aumentar la inmunidad innata
Trichuris trichiura, que está relacionado con T. murisWIKIMEDIA, DELORIEUX/JOHANN GOTTFRIED BREMSERVLa deficiencia de vitamina A está asociada con varios problemas de salud, como la ceguera nocturna y un mayor riesgo de asma. Y al igual que con otras deficiencias nutricionales, también se sabe que compromete la inmunidad adaptativa mediada por las células T especializadas del sistema inmunitario. Así que fue una sorpresa cuando los investigadores descubrieron que la deficiencia de vitamina A también podría activar el sistema inmunológico y ayudar a proteger a los ratones contra las infecciones por gusanos. Su trabajo fue publicado en Science hoy (23 de enero).
Yasmine Belkaid del Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas y sus colegas estaban examinando los efectos de la deficiencia de vitamina A en el poblaciones intestinales de dos tipos de células inmunitarias innatas de ratón: células linfoides innatas 2 y 3 (ILC2, ILC3), que desempeñan un papel importante en el mantenimiento de la «inmunidad de barrera»; la primera línea de defensa en superficies expuestas al medio ambiente, como…
Describiendo el trabajo como una elegante serie de experimentos, Richard Grencis, profesor de inmunología y microbiología en la Universidad de Manchester, quien fue no involucrado en el trabajo, le dijo a The Scientist en un correo electrónico que un sello tradicional de una respuesta inmune innata es que no cambia ni se adapta, independientemente de cuántas veces se active. Este trabajo desafía claramente este punto de vista, pero con un sesgo novedoso.
La deficiencia de vitamina A se encuentra entre las deficiencias nutricionales más prevalentes en todo el mundo; alrededor de 250 millones de niños en los países en desarrollo la padecen. Al mismo tiempo, las infecciones por gusanos parásitos son frecuentes en estas regiones. Es bien sabido que la falta de nutrientes en la dieta, incluida la vitamina A, puede aumentar la susceptibilidad a las infecciones. Sin embargo, las investigaciones sobre las deficiencias vitamínicas y el riesgo de infección hasta la fecha se han centrado principalmente en términos de respuesta adaptativa, es decir, la respuesta que se activa una vez que nuestro sistema de defensa de primera línea, el sistema inmunitario innato, ha sido violado, explicó Grencis.
Otros grupos habían demostrado previamente que el ácido retinoico promueve respuestas de células T adaptativas. Entonces, Belkaid y sus colegas plantearon la hipótesis de que podría haber una conversación cruzada entre los factores dietéticos y el sistema inmunitario innato que protege las barreras del medio ambiente, como el intestino, lo que permite a las personas sobrevivir incluso en condiciones de desnutrición. Para investigar esta posibilidad, observaron las células linfoides innatas, que constituyen una parte de la inmunidad innata pero secretan varias moléculas de señalización (citocinas) típicamente asociadas con las células T del brazo adaptativo del sistema inmunitario.
Para el En el presente estudio, el equipo alimentó a ratones preñados de 14 días con una dieta especial deficiente en vitamina A y luego mantuvo a sus crías con el mismo régimen para generar ratones con deficiencia de vitamina A. Luego analizaron las células del intestino delgado de estos ratones y los normales, y encontraron que mientras tanto las células ILC3 como sus citoquinas asociadas se redujeron significativamente en los ratones con deficiencia de vitamina A, los niveles de células ILC2 y sus citoquinas asociadas habían aumentado. Los investigadores encontraron que la inhibición de la señalización del ácido retinoico tenía el mismo efecto en ratones normales, lo que sugiere que los niveles de vitamina A estaban afectando a las poblaciones de células inmunitarias en el intestino delgado.
Los autores también investigaron la influencia del ácido retinoico. de otro modo, introduciendo células linfoides progenitoras indiferenciadas en ratones que carecían de células linfoides innatas y observando las cantidades de células ILC2 e ILC3 que aparecían en el intestino. Descubrieron que la introducción de ácido retinoico en los ratones por vía intraperitoneal condujo a una población dominante de células ILC3 en el intestino, mientras que la inhibición de la señalización del ácido retinoico condujo a una acumulación preferencial de células ILC2. En general, los autores sugirieron que niveles variables de vitamina A podrían promover diferentes tipos de inmunidad.
Si bien tanto las células ILC2 como las ILC3 desempeñan un papel en la inmunidad innata, se sabe que estas últimas ayudan a defenderse contra las infecciones bacterianas y a proliferar en respuesta a la exposición al ácido retinoico. De acuerdo con esto, los investigadores encontraron que los ratones tratados con un inhibidor de la señalización del ácido retinoico tuvieron un desempeño pobre en comparación con los ratones normales cuando se les desafió con la bacteria Citrobacter rodentium.
Las células ILC2, por otro lado. lado, se sabe que ayudan a combatir las infecciones por gusanos. Los investigadores encontraron que las células linfoides progenitoras privadas del receptor de ácido retinoico se diferenciaban preferentemente en células ILC2. Para investigar cómo se comportaban estas células en condiciones de deficiencia de vitamina A, los investigadores infectaron experimentalmente ratones normales, con deficiencia de vitamina A y tratados con inhibidores de ácido retinoico con un gusano parásito mediante la introducción oral de huevos de Trichuris muris. Catorce días después, midieron la carga de gusanos en la capa epitelial cecal de cada mamífero. Tanto los ratones con deficiencia de vitamina A como los tratados con inhibidores del ácido retinoico mostraron una menor carga de gusanos en comparación con sus contrapartes normales, acompañados de recuentos elevados de células ILC2.
Hasta donde sabemos, este es el primer estudio que muestra una adaptación beneficiosa de el sistema inmunológico a las deficiencias nutricionales, dijo Belkaid.
Parece que en situaciones donde las respuestas adaptativas no pueden funcionar de manera óptima, el sistema innato compensa, agregó Grencis.
Los autores especularon que sus observaciones también sugieren una adaptación para mantener los niveles de nutrientes dentro del huésped al reducir la competencia del parásito. Sin embargo, esta teoría aún no se ha probado.
Entre las preguntas restantes, se destaca una para la Universidad Estatal de Ohio, Linda Saif, quien no participó en el trabajo. ¿Los tratamientos para aliviar la deficiencia de vitamina A mejorarán la carga de gusanos mientras protegen contra otros patógenos entéricos? preguntó.
SP Spencer et al., La adaptación de las células linfoides innatas a una deficiencia de micronutrientes promueve la inmunidad de barrera tipo 2, Science, doi:10.1126/science.1247606 , 2014.
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