Nueva información sobre cómo el sistema inmunitario hace sonar la alarma

Nueva información sobre cómo el sistema inmunitario hace sonar la alarma

Científicos de Salk revelan cómo una molécula crítica activa las células T

LA JOLLA–Las células T son las guardianas de nuestros cuerpos: buscan constantemente invasores dañinos y células enfermas, listas para pulular y eliminar cualquier amenaza. Una mejor comprensión de estos centinelas vigilantes podría permitir a los científicos aumentar la respuesta inmune contra peligros evasivos (p. ej., cáncer o infecciones), o silenciarla cuando ataca por error al propio cuerpo (p. ej., trastornos autoinmunes o alergias).

Ahora, los científicos del Instituto Salk han descubierto que la activación de las células T se basa en una red dinámica de proteínas en la superficie celular, como se informó el 3 de agosto de 2015, en Inmunología de la naturaleza.

"Este es un principio completamente nuevo sobre cómo se controla la actividad de las células T, ya sea que ignore o responda a una amenaza", dice el autor principal. Björn Lillemeier, un profesor asistente en el Laboratorios de Inmunobiología y Patogénesis Microbiana de la Fundación Nomis y del Centro de Biofotónica Avanzada de Waitt en el Instituto Salk.

Las células T se activan cuando una señal, a menudo de un virus o una bacteria, activa sensores moleculares en su superficie, a saber, los receptores de células T. Anteriormente, los científicos creían que las moléculas adicionales que se unen a los receptores de células T y ayudan a percibir esta señal eran como uvas que cuelgan de una vid, que ocasionalmente se separan o se unen para comenzar el proceso. Por el contrario, el nuevo descubrimiento muestra que los receptores de células T son increíblemente activos, más como una estación de tren bulliciosa, con moléculas que van y vienen rápidamente en diferentes intervalos de tiempo, dice Lillemeier.

Desde la izquierda: Christian Klammt, Lucie Ridlon y Björn Lillemeier

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Imagen: Cortesía del Instituto Salk de Estudios Biológicos

Una proteína llamada ZAP-70 es bien conocida como un jugador crucial para poner en acción a las células T. Hasta ahora, los científicos suponían que una forma silenciosa de ZAP-70 flotaba dentro de la célula T hasta que se detectaba una amenaza, que reclutaba ZAP-70 en la superficie de la célula y la activaba. Al analizar formas mutantes de ZAP-70, el grupo de Lillemeier descubrió que, en lugar de que ZAP-70 se una firmemente al receptor de células T, entra en contacto con el receptor esporádicamente. Cada vez que esto sucede, ZAP-70 tiene que adoptar una forma desfavorable que lo obliga a regresar al interior de la celda. Este ciclo continúa hasta que una segunda molécula, llamada Lck, lo ayuda a permanecer con el receptor de células T. La permanencia prolongada en la superficie celular activa ZAP-70 y provoca que la célula T ataque a los invasores y las células enfermas.

Los científicos de Salk han descubierto detalles sobre cómo una proteína clave controla la actividad de las células inmunitarias. La proteína quinasa ZAP-70 (verde) se agrupa en la membrana plasmática tras la activación de las células T.

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Imagen: Cortesía del Instituto Salk de Estudios Biológicos

Este estudio muestra que los pasos que subyacen a la activación de las células T son mucho más dinámicos en comparación con los modos menos móviles que los científicos habían sospechado antes. El nuevo estudio destaca cómo ZAP-70 y otras moléculas se comunican en el espacio y el tiempo, lo cual es crucial para controlar la actividad final de una célula T. Al comprender este proceso, dice Lillemeier, "podríamos alentar al sistema inmunitario a ser un poco más sensible para reconocer y eliminar enfermedades".

El equipo de Lillemeier está trabajando para identificar nuevos principios que determinen si las células T responden a una amenaza en lugar de permanecer en silencio. Además, están probando si sus hallazgos podrían aplicarse a procesos adicionales en células T y otras células inmunitarias. Debido a que las proteínas tienen muchos de los mismos bloques de construcción modulares, en principio, cualquier proteína con características estructurales comparables a las de ZAP-70 podría controlarse mediante mecanismos similares, dice Lillemeier.

Otros autores del estudio fueron Christian Klamm, Lucie Novotná, Dongyang Li, Miriam Wolf y Amy Blount del Centro Nomis de Inmunobiología y Patogénesis Microbiana de Salk y el Centro de Biofotónica Avanzada de Waitt; y Kai Zhang y Jonathan Fitchett del Centro de Biotecnología Lilly de Eli Lilly en San Diego.

La investigación fue apoyada por el Los Institutos Nacionales de Salud, la Fundación Nomis, la Fundación Waitt y el fideicomiso benéfico James B. Pendleton.