La microscopía de superresolución revela un detalle sin precedentes de la superficie de las células inmunitarias

La microscopía de superresolución revela un detalle sin precedentes de la superficie de las células inmunitarias

Los científicos de Salk muestran cómo los receptores de células T se reposicionan durante una respuesta inmunitaria, revelando más sobre cómo se regula el sistema inmunitario

LA JOLLA: cuando el cuerpo lucha contra un patógeno invasor, los glóbulos blancos, incluidas las células T, deben responder. Ahora, los investigadores del Instituto Salk han obtenido imágenes de cómo los receptores vitales en la superficie de las células T se agrupan cuando se activan.

Este estudio, el primero en visualizar este proceso en los ganglios linfáticos, podría ayudar a los científicos a comprender mejor cómo aumentar o disminuir la actividad del sistema inmunitario para tratar enfermedades autoinmunes, infecciones o incluso el cáncer. Los resultados fueron publicados la semana del 13 de junio de 2016 en Actas de la Academia Nacional de Ciencias.

"Habíamos visto estos receptores agruparse y reposicionarse en células cultivadas que fueron estimuladas artificialmente en el laboratorio, pero nunca habíamos visto su disposición natural en los ganglios linfáticos hasta ahora", dice el autor principal. Björn Lillemeier, profesor asociado en Salk's Nomis Laboratories for Immunobiology and Microbial Pathogenesis, y el Centro de Biofotónica Avanzada de Waitt.

Las células T se activan cuando los receptores incrustados en su membrana externa se unen a otras células inmunitarias que han digerido un antígeno, como un virus, una bacteria o células cancerosas celúla. A su vez, las células T activadas activan vías celulares que ayudan al cuerpo a buscar y destruir activamente el antígeno y a recordarlo para el futuro. En el pasado, al observar los receptores de células T incrustados en células aisladas bajo el microscopio, los investigadores descubrieron que los receptores están dispuestos en grupos, llamados islas de proteínas, que se fusionan cuando las células se activan.

Lillemeier quería más detalles sobre cómo se organizan los receptores en el tejido y cómo podría cambiar esa disposición cuando las células T se activan en huéspedes vivos. El equipo utilizó un microscopio de superresolución desarrollado en el laboratorio del coautor principal hu-cang, profesor asistente en el Centro de Biofotónica Avanzada Waitt de Salk y titular de la Cátedra de Desarrollo Frederick B. Rentschler. Este enfoque de microscopía, llamado microscopía de reconstrucción óptica estocástica directa de hoja de luz (dSTORM), permitió a los investigadores observar los receptores de células T en las membranas de las células T en los ganglios linfáticos de ratón con una resolución de aproximadamente 50 nanómetros.

Las nuevas imágenes confirmaron la observación anterior de que las islas de proteínas de los receptores de células T se fusionan en "microgrupos" más grandes cuando se activan las células T. Pero también mostró que, antes de que las células se activen, las islas de proteínas ya están dispuestas en grupos, denominados "territorios" por el equipo de Lillemeier. “La organización previa a nivel molecular básicamente convierte a la célula T en un arma cargada”, dice Lillemeier.

La organización de los receptores de superficie permite que las células T inicien una respuesta inmunitaria rápida y eficaz contra los antígenos. Comprender cómo la organización molecular media la sensibilidad de las respuestas de las células T podría ayudar a los investigadores a hacer que el sistema inmunitario sea más o menos sensible. En el caso de las enfermedades autoinmunes, a los médicos les gustaría disminuir la actividad del sistema inmunológico, mientras que aumentarla podría ayudar a combatir infecciones o cánceres.

La investigación también podría tener implicaciones para comprender otros receptores en el cuerpo, que tienen una amplia gama de funciones tanto dentro como fuera del sistema inmunitario. “Creemos que la mayoría de los receptores en la superficie de las células están organizados de esta manera”, dice Ying Hu, primer autor e investigador postdoctoral en el Instituto Salk.

El trabajo y los investigadores involucrados fueron apoyados por subvenciones de la Fundación NOMIS, el Fundación Waitt, la fundación benéfica James B. Pendleton, la Los Institutos Nacionales de Salud, el Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares, el Instituto Nacional del Cáncer y del Instituto de California para la medicina regenerativa.