El descubrimiento podría ayudar a afinar la inmunidad para combatir infecciones y enfermedades
La autora del estudio, Jingru Sun, extrae un vial de bacterias de un refrigerador en su laboratorio de investigación. Crédito: Universidad Estatal de Washington
La investigación dirigida por científicos de la Universidad Estatal de Washington respalda una teoría novedosa de que el sistema inmunitario innato con el que nacen las personas puede responder de manera diferente a patógenos específicos. Esta cualidad, conocida como especificidad inmunológica, se atribuía anteriormente solo al sistema inmunitario adaptativo, que se desarrolla con el tiempo a través de la exposición a enfermedades.
Publicado en la revista Cell Reports, el estudio sugiere que esta especificidad inmunitaria innata está impulsada por el sistema nervioso e identifica una proteína neuronal como un enlace crítico en el proceso.
Basado en un modelo animal, estos hallazgos son prometedores para el tratamiento de afecciones como la sepsis, la artritis y la enfermedad inflamatoria intestinal, en las que el sistema inmunitario innato ataca al cuerpo y provoca una inflamación descontrolada. También podrían proporcionar la base para perfeccionar un tratamiento experimental que aproveche el sistema nervioso para combatir infecciones.
«Los estudios clínicos han demostrado que la estimulación de circuitos neuronales deteriorados, ya sea eléctrica o farmacológicamente, puede curar o aliviar muchas enfermedades inmunitarias innatas», dijo Jingru Sun, coautor principal del estudio y profesor asociado en la WSU Elson S. Colegio de Medicina Floyd. «Saber cómo el sistema inmunitario innato genera una respuesta específica a un patógeno en particular nos permite manipular los circuitos neuronales para ajustar la intensidad de la respuesta inmunitaria según sea necesario».
El autor del estudio, Jingru Sun, utiliza un microscopio de microinyección para crear C genéticamente modificado elegans para un experimento. Crédito: Universidad Estatal de Washington
Esto esencialmente ayudaría a restablecer el equilibrio del sistema inmunitario, ya sea reduciendo una respuesta excesiva que puede causar inflamación prolongada, daño tisular e incluso la muerte; o al impulsar una respuesta insuficiente para evitar que una infección empeore. Sun dijo que esto último es particularmente importante dado que la «era posterior a los antibióticos» se acerca rápidamente, un momento en que los antibióticos existentes serán inútiles en la lucha contra las superbacterias resistentes a los medicamentos.
La investigación se realizó en un pequeño gusano conocido como Caenorhabditis elegans (C. elegans) que se alimenta de bacterias en el suelo. C. elegans es un animal modelo comúnmente utilizado para estudiar la regulación neural de la inmunidad innata debido a su sistema nervioso simple con solo 302 neuronas bien identificadas frente a los 86 mil millones de neuronas en un cerebro humano y su cuerpo transparente que permite a los científicos ver cómo se expresan los diferentes genes. . Además, a diferencia de los humanos, C. elegans carece de un sistema inmunitario adaptativo, lo que hace posible estudiar la especificidad de su sistema inmunitario innato sin la interferencia de las respuestas inmunitarias adaptativas.
Los estudios iniciales realizados por el equipo de WSU habían descubierto que la ausencia de una proteína receptora neuronal conocida como NMUR-1 tuvo efectos variables en la supervivencia de C. elegans cuando se expuso a diferentes patógenos bacterianos, lo que indica que NMUR-1 podría mediar en la especificidad de la respuesta inmunitaria innata a la infección. Pruebas adicionales con dos bacterias que mostraron efectos opuestos sobre la supervivencia, es decir, una vida útil más larga y más corta, confirmaron que NMUR-1 impulsa la especificidad inmunitaria innata y también reveló cómo la proteína impulsa diferentes respuestas a diferentes patógenos.
«Lo que encontrado es que NMUR-1 controla los factores de transcripción, que a su vez controlan la transcripción de distintos genes inmunitarios innatos en respuesta a diferentes patógenos», dijo el coautor principal Yiyong Liu, profesor asistente en la Facultad de Medicina Elson S. Floyd de WSU y director del Centro de Servicio de Genómica de la universidad.
C. elegans visto bajo un microscopio de alta resolución. Crédito: Phillip Wibisono
El primer autor Phillip Wibisono, estudiante de posgrado de WSU, dijo que los siguientes pasos en esta investigación son identificar de qué circuitos neuronales forma parte NMUR-1 y luego tratar esos circuitos neuronales para ver cómo eso altera el sistema inmunitario. respuesta a diferentes patógenos. Si tiene éxito, eso acercaría su trabajo a aplicaciones potenciales en el tratamiento humano.
Además de Sun, Liu y Wibisono, los coautores del artículo incluyen a Shawndra Wibisono, Chia-Hui Chen y Durai Sellegounder de la Facultad de Medicina Elson S. Floyd de WSU, y Jan Watteyne e Isabel Beets en KU Leuven en Bélgica.
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La visión de un gusano sobre la inmunidad Más información: Jingru Sun, Neuronal GPCR NMUR-1 regula distintas respuestas inmunitarias a diferentes patógenos, Cell Reports (2022). DOI: 10.1016/j.celrep.2022.110321. www.cell.com/cell-reports/full … 2211-1247(22)00032-8 Información de la revista: Cell Reports
Proporcionado por la Universidad Estatal de Washington Cita: El descubrimiento podría ayudar a afinar la inmunidad para combatir infecciones, enfermedades ( 2022, 8 de febrero) obtenido el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-02-discovery-finetune-immunity-infections-disease.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.