Células T 'relajadas' críticas para la respuesta inmunológica
Los investigadores modelan cómo las células manejan a los invasores, ignoran a los impostores
Al igual que encontrar esa aguja en el pajar cada vez, tus células T manejan lo que parece una tarea improbable: encontrar rápidamente unos pocos invasores entre los muchos impostores en tu cuerpo para activar su respuesta inmune.
El sencillo modelo de activación de la respuesta inmunológica de las células T de los científicos de la Universidad Rice muestra la unión de las células T, a través de un receptor (TCR) a una célula presentadora de antígenos (APC). Si se identifica a un invasor como tal, la respuesta se activa, pero sólo si el tiempo de "relajación" de la unión es lo suficientemente largo.
Hamid Teimouri/Rice University
Las células T tienen que reaccionar rápidamente y lo hacen casi perfectamente para proteger a las personas de las enfermedades. Pero primero, necesitan un poco de tiempo "yo".
Los investigadores de la Universidad de Rice sugieren que tiene que ver con la forma en que las células T se "relajan" en el proceso de unirse a los ligandos -moléculas cortas y funcionales- que están adheridas a los invasores o simplemente se parecen a ellos.
Los parecidos superan en gran medida a los ligandos de antígenos unidos a los patógenos atacantes. La teoría del químico de Rice, Anatoly Kolomeisky, y del científico investigador y ex alumno de Rice, Hamid Teimouri, propone que el tiempo de relajación de la célula T, es decir, el tiempo que tarda en estabilizarse la unión con el invasor o con el impostor, es clave. Sugirieron que ayuda a explicar el resto de la secuencia de cascada por la cual los invasores incitan al sistema inmunológico a actuar.
La activación inapropiada de una célula T hacia sus propias moléculas conduce a serias respuestas alérgicas y autoinmunes.
Las células T operan mejor dentro de los parámetros que controlan un "triángulo dorado" de sensibilidad, especificidad y velocidad. La necesidad de velocidad parece obvia: No dejen que los invasores infecten. Y es importante porque las células T pasan muy poco tiempo en la proximidad de las células presentadoras de antígenos, por lo que deben actuar rápidamente para reconocerlas. La especificidad es el mayor desafío, ya que los impostores autóctonos pueden superar a los invasores en un factor de 100.000.
"Es sorprendente cómo las células T son capaces de reaccionar tan rápido y tan selectivamente. Este es uno de los secretos más importantes de los organismos vivos", dijo Kolomeisky, profesor y presidente del Departamento de Química de Rice y profesor de ingeniería química y biomolecular.
Su enfoque fue construir un modelo estocástico (aleatorio) que analizó cómo los receptores de las células T se unen paso a paso a los complejos de histocompatibilidad peptídica mayor (pMHC) en la superficie de las células que presentan antígenos. A una concentración lo suficientemente alta, los complejos unidos desencadenan la cascada inmunológica.
El modelo matemático alineado con los resultados experimentales que sugieren la activación de las células T depende de la corrección cinética, una forma de corrección de errores bioquímicos. La corrección ralentiza la relajación de las moléculas erróneas, y esto permite al organismo iniciar la respuesta inmunológica correcta.
Aunque la teoría ayuda a explicar la "discriminación absoluta" de las células T, no explica los procesos bioquímicos posteriores. Sin embargo, los investigadores dijeron que el tiempo puede tener todo que ver con eso también.
En una sugerencia "muy especulativa", los investigadores señalaron que cuando la velocidad de unión de los impostores coincide con la de los invasores, desencadenando ambas cascadas biomoleculares, no hay respuesta inmune. Cuando la unión más relajada de los ligandos patógenos se queda atrás, parece más probable que se alcance un umbral que desencadene el sistema inmunológico. Kolomeisky dijo que el concepto podría ser validado a través de la experimentación.
Él y Teimouri escribieron que es necesario explorar muchos otros aspectos del desencadenamiento de las células T, entre ellos las funciones de las membranas celulares donde se encuentran los receptores, las comunicaciones entre células y la topografía celular durante las interacciones. Pero tener un simple modelo cuantitativo es un buen comienzo.
"Nuestra teoría puede extenderse para explorar algunas características importantes del proceso de activación de las células T", dijo Kolomeisky.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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