Un mecanismo novedoso que desencadena una respuesta inmunitaria celular
Modelo artístico de una célula dendrítica, basado en datos tridimensionales de microscopía electrónica de barrido con haz de iones focalizados (FIB-SEM). Crédito: Instituto Nacional del Cáncer
Los virus y otros microbios causantes de enfermedades influyen en el tipo de respuesta inmunitaria que desarrollarán sus huéspedes contra ellos. En algunos casos, la respuesta predominante involucra anticuerpos, proteínas producidas por el sistema inmunitario que reconocen específicamente partes del microbio invasor y median en su destrucción. En otros casos, las células inmunitarias están entrenadas para reconocer el microbio y liderar el ataque contra él.
Los científicos han investigado exhaustivamente los mecanismos que conducen a una respuesta de anticuerpos o mediada por células, y hace unos 10 años, se sugirió una nueva señal como desencadenante de una respuesta mediada por células. En un estudio actual, los investigadores de Baylor, el Dr. William Decker, el Dr. Matthew Halpert, la Dra. Vanaja Konduri y sus colegas presentan pruebas exhaustivas que respaldan este fenómeno y proponen un mecanismo para su acción.
El sistema inmunitario clásico respuesta
La investigación ha demostrado que dos factores relacionados con los microbios afectan significativamente el tipo de respuesta inmunitaria que predominará. Por un lado están los componentes microbianos (partes de proteínas o material genético, llamados patrones moleculares asociados a patógenos o PAMP), y por otro lado está la ubicación de los microbios, ya sea que tiendan a estar dentro o fuera de las células. Las células tienen medios para reconocer los PAMP. Algunas proteínas celulares reconocen los PAMP dentro de las células, mientras que otras detectan los PAMP fuera de las células.
La investigación sobre virus ha demostrado que cuando se detecta material genético viral dentro de las células, se desarrolla una respuesta inmunitaria mediada por células, mientras que la detección de proteínas virales fuera de la célula desencadena respuestas mediadas por anticuerpos.
La implementación de estas respuestas inmunitarias involucra proteínas celulares llamadas Receptores de Reconocimiento de Patrones, o PRR. Las células presentadoras de antígenos, como las células dendríticas, participan en los primeros pasos del desarrollo de una respuesta inmunitaria específica. Durante estos primeros pasos, las células presentadoras de antígenos toman muestras tanto del entorno intracelular como extracelular uniendo los PAMP a sus PRR. El reconocimiento de un PAMP por un PRR activa la alarma de peligro y alerta al resto del sistema inmunitario sobre la presencia de un invasor microbiano extraño.
Un mecanismo novedoso que desencadena una respuesta inmunitaria mediada por células
Además de estas señales bien estudiadas que median las respuestas inmunitarias clásicas, los investigadores de Baylor han propuesto y demostrado un mecanismo diferente que dirige la respuesta inmunitaria hacia un tipo celular. Este nuevo mecanismo también implica la vigilancia de los entornos intracelular y extracelular, pero por una clase diferente de proteínas denominada Complejo Mayor de Histocompatibilidad, o MHC. El MHC de clase I se une a fragmentos de proteínas que se encuentran dentro de las células, mientras que el MHC de clase II se une a fragmentos de proteínas presentes en el exterior de las células.
«Este mecanismo parece tener lugar principalmente cuando se produce una infección viral fulminante», dijo Decker, profesor asociado de patología e inmunología y autor correspondiente de este trabajo.
Cuando un virus prolifera ávidamente, se pueden encontrar partes de proteínas virales en abundancia tanto dentro como fuera de las células. Un resultado posible de esta situación es que fragmentos de proteína idénticos se unan a las proteínas MHC de clase I y clase II en las células presentadoras de antígenos.
Cuando esto ocurre junto con otras señales inflamatorias, «se desencadena una respuesta que promueve una inmunidad mediada por células contra ese virus», dijo Decker, quien también es miembro del Centro Oncológico Integral Dan L Duncan de Baylor. «En este caso, la respuesta no depende de ninguna estructura PAMP en particular. En cambio, depende del hecho de que las partes del virus unidas por MHC Clase I y II tienen una secuencia de aminoácidos idéntica».
«En este estudio, definimos sistemas modelo experimentales que nos permitieron estudiar este mecanismo específico sin la interferencia de los mecanismos clásicos. Encontramos amplia evidencia que respalda el nuevo mecanismo y describimos un gran complejo de sensores moleculares que proponemos juega un papel central en la comparación de los aminoácidos secuencias de ácidos de fragmentos de proteínas intracelulares y extracelulares», dijo Halpert, instructor de inmunología en Baylor y primer autor de este trabajo. «Aunque se necesita más investigación, anticipamos que este nuevo mecanismo tiene posibles aplicaciones clínicas importantes».
La investigación ha demostrado que la inmunidad mediada por células desarrollada naturalmente contra las infecciones virales tiende a conferir una protección que dura más que los anticuerpos. mediar la inmunidad, que es inducida por algunas vacunas. Los autores proponen que este nuevo mecanismo que dirige la respuesta inmunitaria hacia el tipo celular ofrece una valiosa oportunidad para diseñar vacunas que puedan inducir una inmunidad celular más eficaz y duradera contra las enfermedades virales actuales y futuras, así como contra el cáncer. Es importante destacar que el grupo Decker está implementando esta estrategia en ensayos clínicos, incluido un estudio de intención de tratar el cáncer de páncreas (NCT04157127) que se inaugurará en junio de 2020 en el Baylor St. Luke’s Medical Center.
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Coronavirus: cómo están involucradas las células T y qué podría significar para el desarrollo de vacunas Más información: Matthew M. Halpert et al, La homología de péptidos MHC de clase I y II regula la respuesta inmune celular, The FASEB Journal (2020). DOI: 10.1096/fj.201903002R Información de la revista: FASEB Journal
Proporcionado por Baylor College of Medicine Cita: Un mecanismo novedoso que desencadena una respuesta inmunitaria celular (2020, 11 de junio) consultado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-06-mechanism-triggers-cellular-immune-response.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.