La mecánica del sistema inmunológico
Los nuevos métodos de microcopia permiten a los científicos estudiar la interacción mecánica de las células T y las partículas
Cuando las células T de nuestro sistema inmunológico se activan, las pequeñas fuerzas de tracción a nivel molecular juegan un papel importante. Ahora han sido estudiadas en la Universidad de Viena.
Los nuevos métodos de microcopia permiten a los científicos estudiar la interacción mecánica de las células T y las partículas
Technische Universität Wien
Constantemente ocurren procesos altamente complicados en nuestro cuerpo para mantener a los patógenos bajo control: Las células T de nuestro sistema inmunológico están ocupadas buscando antígenos - moléculas sospechosas que encajan exactamente en ciertos receptores de las células T como una llave en una cerradura. Esto activa las células T y los mecanismos de defensa del sistema inmunológico se ponen en marcha.
Aún no se entiende bien cómo se produce este proceso a nivel molecular. Sin embargo, lo que está claro ahora es que no sólo la química juega un papel en el acoplamiento de antígenos a la célula T; los efectos micromecánicos también son importantes. Las estructuras submicrométricas de la superficie de la célula actúan como resortes de tensión microscópicos. Es probable que las pequeñas fuerzas que se producen como resultado sean de gran importancia para el reconocimiento de los antígenos. En la Universidad Técnica de Viena, ahora ha sido posible observar estas fuerzas directamente usando métodos de microscopía altamente desarrollados.
Esto fue posible gracias a la cooperación entre la Universidad Técnica de Viena, la Universidad Humbold de Berlín, el ETH de Zurich y la Universidad Médica de Viena.
Olfato y sentimiento
En lo que respecta a la física, nuestros órganos sensoriales humanos funcionan de maneras completamente diferentes. Podemos oler, es decir, detectar sustancias químicamente, y podemos tocar, es decir, clasificar objetos por la resistencia mecánica que nos presentan. Es similar con las células T: pueden reconocer la estructura específica de ciertas moléculas, pero también pueden "sentir" antígenos de forma mecánica.
"Las células T tienen las llamadas microvellosidades, que son estructuras diminutas que parecen pequeños pelos", dice el Prof. Gerhard Schütz, jefe del grupo de trabajo de biofísica del Instituto de Física Aplicada de la Universidad Técnica de Viena. Como los experimentos mostraron, pueden ocurrir efectos notables cuando estas microvellosidades entran en contacto con un objeto: Las microvellosidades pueden abarcar el objeto, como un dedo curvo que sostiene un lápiz. Pueden incluso agrandarse, de modo que la protuberancia del dedo se convierte en un cilindro alargado, que se gira sobre el objeto.
"En el proceso se producen fuerzas diminutas, del orden de menos de un nanonewton", dice Gerhard Schütz. Un nanonewton corresponde aproximadamente a la fuerza de peso que ejercería una gota de agua con un diámetro de una vigésima de milímetro.
La medición de la fuerza en el hidrogel
Medir fuerzas tan pequeñas es un desafío. "Tenemos éxito colocando la célula junto con minúsculas cuentas de prueba en un gel especialmente desarrollado. Las perlas llevan moléculas en su superficie a las que la célula T reacciona", explica Gerhard Schütz. "Si conocemos la resistencia que nuestro gel ejerce sobre las cuentas y medimos exactamente cuánto se mueven las cuentas en la proximidad inmediata de la célula T, podemos calcular la fuerza que actúa entre la célula T y las cuentas".
Estas diminutas fuerzas y el comportamiento de las microvellosidades probablemente sean importantes para reconocer las moléculas y así desencadenar una respuesta inmunológica. "Sabemos que las biomoléculas como las proteínas muestran un comportamiento diferente cuando son deformadas por fuerzas mecánicas o cuando las uniones son simplemente tiradas", dice Gerhard Schütz. "Es probable que tales mecanismos también jueguen un papel en el reconocimiento de antígenos, y con nuestros métodos de medición esto puede ser estudiado en detalle por primera vez".
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.
Publicación original
Más noticias del departamento ciencias
Reciba la industria de las ciencias biológicas en su bandeja de entrada
No se pierda nada a partir de ahora: Nuestro boletín electrónico de biotecnología, productos farmacéuticos y ciencias de la vida le pone al día todos los martes y jueves. Las últimas noticias del sector, los productos más destacados y las innovaciones, de forma compacta y fácil de entender en su bandeja de entrada. Investigado por nosotros para que usted no tenga que hacerlo.
