Investigadores del CNIC han descubierto facetas insospechadas del sistema inmunitario que ayudan a mantener la salud de los órganos. El estudio, publicado en la revista Cell, permite la mejor comprensión del papel de distintos tipos de células inmunitarias en el desarrollo de enfermedades.
Investigadores del Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC) han descrito cómo los neutrófilos, las células más abundantes de nuestro sistema inmunitario innato, tienen muchas más funciones en el organismo de las que se pensaba. Este hallazgo abre nuevas posibilidades terapéuticas para el tratamiento de múltiples enfermedades, como el cáncer.
En un estudio publicado en la revista Cell, los investigadores muestran que los neutrófilos adquieren nuevas características cuando acceden a los tejidos. Dichas particularidades ayudan a mantener las funciones vitales de los órganos.
Las células del sistema inmunitario nos defienden contra patógenos externos; es decir, nos protegen contra microorganismos que originan y desarrollan diversas patologías y, además, ayudan a reparar daños en nuestro organismo, como heridas o fracturas óseas. Dentro de estos tipos celulares están los linfocitos y las células del sistema inmunitario innato.
“Los linfocitos producen anticuerpos específicos contra virus o bacterias para desarrollar inmunidad ante estos patógenos. Las células del sistema inmunitario innato, sin embargo, nos proveen de una respuesta rápida pero inespecífica, que en ocasiones pueden provocar una réplica inflamatoria incontrolada, como la observada en los pulmones de pacientes graves con covid-19”, explica Andrés Hidalgo, líder de la investigación.
Nuestra médula ósea fabrica cada día ingentes cantidades de neutrófilos y, desde ahí, llegan a la sangre y se distribuyen a prácticamente todos los tejidos de nuestro cuerpo. Estas células tienen una vida muy corta, menos de 24 horas, por lo que siempre se ha pensado que su capacidad para adaptarse y adquirir nuevas funciones era muy limitada.
Pero en la nueva investigación “se ha encontrado que la incorporación de estas células de la sangre a los tejidos provoca que adquieran propiedades desconocidas anteriormente”, indica Hidalgo.
“Lo fascinante es que cada órgano parece adquirir funciones que son útiles para ese tejido en concreto. Por ejemplo, en el caso del pulmón, hemos visto que los neutrófilos obtienen la capacidad de ayudar en la formación de vasos sanguíneos, mientras que en la piel podrían favorecer la integridad del epitelio cutáneo”, añade.
“Esta plasticidad para producir cambios en las propiedades de las células se ha identificado en individuos sanos, lo que sugiere que estos leucocitos participan en una gran variedad de funciones normales en nuestro organismo, y que no solo se limitan a luchar contra las infecciones”, continúa el experto.
De izda. a dcha.: Andrés Hidalgo, Iván Ballesteros y Andrea Rubio, investigadores de este estudio. / CNIC.
El sistema inmunitario innato se ha visto siempre como un conjunto de células con respuestas estereotipadas e inespecíficas, pero en los últimos años algunas investigaciones están demostrando que estos leucocitos poseen, en realidad, una especificidad altísima a nivel celular y funcional.
“Algo particularmente excitante es que, si logramos descifrar los mecanismos que controlan la función de estas células, podremos desarrollar nuevas terapias para explotar su plasticidad en nuestro propio beneficio”, comenta Iván Ballesteros, autor principal del estudio.
En el caso del cáncer, por ejemplo, los tumores necesitan generar la formación de nuevos vasos sanguíneos para crecer. Para frenar el desarrollo tumoral, es preciso identificar cómo los tumores afectan a la plasticidad del sistema inmunitario para promover la formación de estos vasos.
“Nuestros resultados sugieren que los mecanismos de plasticidad inmune en los neutrófilos existen independientemente de la presencia de enfermedad, por lo que también deben tener una función beneficiosa que, en ocasiones, se trunca en contextos patológicos”, apunta Ballesteros.
La heterogeneidad de los neutrófilos ya había sido identificada en diversas patologías. En el caso del cáncer, estos cambios sirven para pronosticar la enfermedad y, en individuos con trasplante medular, ayudar a regenerar el tejido sanguíneo.
Sin embargo, los mecanismos por los que se establece esta hiperplasticidad son aún poco conocidos, por lo que los resultados de este estudio serán clave para entender las bases de dicha heterogeneidad.
“Demostramos que, a pesar de tener una vida corta, los neutrófilos pueden cambiar su función y que lo hacen precisamente al entrar a los tejidos. El haber identificado estos cambios nos permite comprender mejor el papel de distintos tipos de células inmunitarias en el desarrollo de enfermedades”, explica Andrea Rubio, bioinformática del CNIC y coprimera autora del estudio.
Neutrófilos verdes se distribuyen por la mucosa del intestino próximos a neuronas en rojo y vasos en azul. / CNIC
Referencia:
Ballesteros et al., ‘Co-option of Neutrophil Fates by Tissue Environments’. Cell (2020). https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.10.003
El estudio ha sido financiado por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER), RTI2018-095497-B-I00, la Fundación La Caixa, y la Transatlantic Network of Excellence (TNE-18CVD04) de la Leducq Foundation.
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