Cuenta de células inmunes para decidir si atacar

Un nuevo estudio publicado en las comunicaciones de la naturaleza del gorrón muestra en febrero de 2020 que las células inmunes consultan y coordinan con uno a en el sitio de la actividad para traer alrededor de una reacción equilibrada pero adecuada y para stave lejos la amenaza.

El sistema inmune está entre los sistemas más vitales implicados en la fabricación de vida sana posible. Tiene que responder robusto cuando la carrocería se amenaza con la infección. Por otra parte, debe mantenerse rienda a fin de las substancias químicas tóxicas que dirige contra microbios invasores abrumen los tejidos sanos y causa daño al ordenador principal.

ejemplo 3d de un linfocito T del sistema inmune que mata a una célula cancerosa. Haber de imagen: Meletios Verras/Shutterstock
ejemplo 3d de un linfocito T del sistema inmune que mata a una célula cancerosa. Haber de imagen: Meletios Verras/Shutterstock

Un ejemplo de la situación anterior se considera en pacientes en la quimioterapia para el cáncer, o la gente con los SIDA, que han debilitado inmunidad. Como consecuencia, la inmunorespuesta ineficaz permite que las infecciones de menor importancia lleguen a ser peligroso dispersas o intensas, incluso causando muerte.

El último decorado es caracterizado por la descarga eléctrica séptica, una híper-reacción por el sistema inmune a la presencia de antígenos bacterianos. Aquí la escala de la toxina y de la producción química inflamatoria por el sistema inmune es tan alta que destruye literalmente órganos múltiples y mata al paciente.

Cómo el sistema inmune podría causar esta reacción delicado de discriminación era un rompecabezas, que los investigadores en el estudio actual se establecieron para desenredar.

Después de emigrar a un sitio a la infección posible, cuenta de células inmunes para decidir si golpear con el pie en la marcha alta. Haber de imagen: Universidad Northwestern/Shutterstock
Después de emigrar a un sitio a la infección posible, cuenta de células inmunes para decidir si golpear con el pie en la marcha alta. Haber de imagen: Universidad Northwestern/Shutterstock

Inflamación y activación inmune

La activación inmune es un fenómeno establecido, en a bordo el cual las células inmunes emigran al sitio de la infección o del trauma y liberan las diversas substancias químicas de la transmisión de señales para traer tejidos vecinos y otras células inmunes. Esto manifiesta como la hinchazón, la rojez, y dolor, los signos clásicos de la inflamación.

El nuevo estudio reconoce que el reclutamiento de otras células no es una reacción automática o imprevista. No obstante, cada célula consulta a sus vecinos si más células están requeridas para defender el ordenador principal, antes de activar. Un aspecto de esto está denunciando su presencia el uno al otro para llegar un “recuento celular”, por así decirlo.

El investigador Joshua Leonard dice, “las células toman una decisión coordinada. No activan uniformemente sino que por el contrario deciden colectivamente cuántas células activarán de modo que junto, el sistema pueda mantener lejos una amenaza sin peligroso reaccionar exageradamente.”

Esto que encontraba fue hecha posible por el uso de modelos de cómputo avanzados de interpretar los experimentos y de producir así una idea concreta de cómo las células van alrededor a decidir a si activarse y por lo tanto reclutar las nuevas células.

El estudio

Los investigadores examinaron los macrófagos, un tipo de célula inmune que come bacterias y otras partículas no nativas. Es una defensa de primera línea contra agentes infecciosos, con otras células naturales de la inmunidad. Los científicos mirados cómo estas células reaccionaron cuando estaban hechas frente con un antígeno bacteriano, que es uno de los gatillos inmunes de la activación para el organismo del ordenador principal. Las técnicas especializadas que utilizaron les ayudaron para observar cada célula individualmente durante un tiempo.

Estas reacciones fueron introducidas en el modelo de cómputo, que punta fuera el significado de cada uno de sus observaciones registradas y ayudado les explique lo que él veía. Los investigadores encontraron que como tiempo pasajero, las células conseguían una sensación de sus alrededores, especialmente cuántos de cada tipo de otras células inmunes están en la vecindad.

Las células inmunes interpretaban individualmente la presencia colectiva de células inmunes en el sitio de una amenaza para decidir a si, sobre una base individual, cada uno de ellas necesarias para activar o no. En fin, una capa adicional del mando está presente regular inmunorespuesta en el campo.

El investigador José Muldoon describe el funcionamiento “descentralizado” del sistema inmune; así: Las “células inmunes son los agentes individuales que necesitan trabajar juntos. En un cierto plazo, las células observan sus alrededores para conseguir un sentido de sus vecinos. Cada célula se contrapesa para responder como alto activador o no. Las células llegan diversos estados de la activación, pero de una manera tal que, en general, se calibre la reacción de la población.”

La presencia de esta capa del mando tiene, en las palabras de Muldoon, abiertas “una avenida entera estudiar si hay nuevos objetivos para el immunomodulation.” Si los científicos entienden más sobre la manera se regula el sistema inmune, ellos podría diseñar terapias para activar el sistema inmune específicamente contra un tumor, pasando sin el descanso de la carrocería, o para reducir la hiperfunción inmune en enfermedades autoinmunes como lupus.

Comentarios de Leonard: La “biología ha desarrollado tan muchas maneras fascinadoras y asombrosamente de controlar procesos complejos. Como biólogos sintetizados, trabajamos para dirigir las células para realizar funciones terapéuticas modificadas para requisitos particulares. Las innovaciones de la naturaleza de comprensión nos ayudan a subir con nuevos diseños y nos permiten ser mejores ingenieros.”

Journal reference:

Muldoon, J.J., Chuang, Y., Bagheri, N. et al. Macrophages employ quorum licensing to regulate collective activation. Nat Commun 11, 878 (2020). https://doi.org/10.1038/s41467-020-14547-y

Dr. Liji Thomas

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Dr. Liji Thomas

Dr. Liji Thomas is an OB-GYN, who graduated from the Government Medical College, University of Calicut, Kerala, in 2001. Liji practiced as a full-time consultant in obstetrics/gynecology in a private hospital for a few years following her graduation. She has counseled hundreds of patients facing issues from pregnancy-related problems and infertility, and has been in charge of over 2,000 deliveries, striving always to achieve a normal delivery rather than operative.

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