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Los investigadores descubren cómo las células dendríticas intercambian la información para amplificar inmunorespuesta

Usando un nuevo biosensor fluorescente se convirtieron, los investigadores en la universidad del Carnegie Mellon han descubierto cómo un equipo dominante de células inmunes intercambia la información durante su asalto coordinado en patógeno invasores. Las células inmunes, llamadas las células dendríticas, son aprovechadas por las vacunas del cáncer y la otra terapéutica usadas para amplificar el sistema inmune. El encontrar, publicado el 29 de marzo en línea en el gorrón Angewandte Chemie, marcas la primera vez que los científicos han visualizado cómo los antígenos se transfieren en el sistema inmune entre las células dendríticas.

“Conocer el mecanismo detrás de qué está entrando conectado en estas células dendríticas - cómo él está hablando el uno al otro para amplificar la inmunorespuesta - está de significación fundamental,” dijo a Marcelo P. Bruchez, profesor adjunto de ciencias biológicas y de la química en la universidad de Mellon de la ciencia.

Las células dendríticas son las células inmunes especializadas que exploran para y capturan microorganismos no nativos como bacterias, alergénicos o virus. Las células engullen el organismo invasor y lo rompen hacia abajo en pedazos. La célula dendrítica entonces pone estos pedazos, llamados los antígenos, en su superficie de la célula.

Cuando una célula dendrítica presenta los antígenos en su superficie, da instrucciones otras células inmunes para multiplicar y para fregar la carrocería en busca de los microorganismos dañinos. Las células dendríticas también pueden compartir los antígenos con otras células dendríticas para reforzar la activación de la célula inmune. Mientras que los científicos sabían que los antígenos a partir de una célula dendrítica podrían aparecer en otra célula dendrítica, no sabían esos antígenos consiguieron allí.

Para determinar el mecanismo exacto por el cual las células dendríticas transfieren los antígenos el uno al otro, el equipo de investigación utilizó un nuevo pH-biosensor desarrollado en el Carnegie-Mellon molecular y el centro de la proyección de imagen del biosensor (MBIC). El biosensor se compone de dos componentes: un péptido que activaba del fluorogen (FAP), que genético se expresa en una célula y se marca con etiqueta a una proteína del interés, y un tinte llamaron un fluorogen, que cualquiera brilla intensamente rojo o verde dependiendo del nivel del pH de su ambiente.

“Todas las rutas en la célula tienen perfiles característicos del pH,” Bruchez dijo. “Nuestro pH-biosensor permite que determinemos si la proteína marcada con etiqueta - en este caso un antígeno sustituto - se esté trasladando a través de las divisiones neutrales a la célula, o a través de las divisiones ácidas en la célula. Esas clases de cosas determinan si el antígeno incorpora la célula con un proceso endocytic activo, un proceso fagocitario, o un proceso caveolar de la absorción.”

En el estudio actual, los investigadores marcaron un antígeno con etiqueta sustituto en la superficie de una célula dendrítica con el FAP. Agregaron el tinte sensible del pH, haciendo el antígeno de FAP brillar intensamente verde, una indicación de un pH neutral. Mientras que el antígeno y su tinte encuadernado pasaron a una célula dendrítica separada, el complejo de antigen/FAP brilló intensamente rojo, indicando que utilizó un camino ácido para incorporar la nueva célula. Este cambio en el pH de neutral a ácido revela que los antígenos están pasados entre las células con un proceso endocytic activo.

“Una vez que ha mordiscado por la célula del aceptor, el antígeno pasa con este camino endocytic donde puede potencialmente después ser tratado de nuevo y ser redesplegado en la superficie de la célula del receptor,” Bruchez dijo.

La actividad del nuevo biosensor es nueva, Bruchez dijo, porque ata a su objetivo con afinidad nanomolar, fluorescente se activa, y después se lleva en la célula bajo condiciones endocytic, denunciando sobre el pH como va. Los investigadores están esperanzados que esta tecnología es la primera en una plataforma de sensores ambientales targetable. El biosensor actual puede leer el pH, pero esta aproximación se podría ampliar al calcio de la dimensión o a otras fluctuaciones del ión en células vivas. Según Bruchez, hay muchas maneras que este concepto químico básico puede ser extendido.