¿Cómo saben las células T asesinas de dónde viene el peligro?
Señales de tráfico para las células de defensa del sistema inmunitario - Un estudio genera información sobre el funcionamiento interno de la respuesta inmunitaria adaptativa
¿Cómo reconocen las células T asesinas las células del cuerpo que han sido infectadas por virus? Las materias extrañas al organismo se presentan en la superficie de estas células como antígenos que actúan como una especie de señal de tráfico. Una red de proteínas accesorias -las chaperonas- se encarga de que esta señal conserve su estabilidad a lo largo del tiempo. Los investigadores de la Universidad de Goethe han llegado ahora a una comprensión completa de este proceso esencial de control de calidad celular. Su descripción de las bases estructurales y mecánicas de las redes de chaperonas acaba de aparecer en la revista científica Nature Communications. Estos nuevos hallazgos podrían ser precursores de avances en áreas como el desarrollo de vacunas.
La maquinaria del complejo de carga de péptidos completamente ensamblada para el procesamiento de antígenos está formada por el complejo de transporte de antígenos TAP1/2, las chaperonas calreticulina, ERp57 y tapasina, y el MHC I heterodimérico (cadena pesada y ligera en verde y verde).
Christoph Thomas & Robert Tampé, Goethe-Universität Frankfurt
Los organismos se ven constantemente invadidos por patógenos como los virus. Nuestro sistema inmunitario entra en acción para combatir estos patógenos inmediatamente. Primero se activa la respuesta inmunitaria innata e inespecífica, y después la respuesta inmunitaria adaptativa o adquirida. En esta segunda reacción de defensa, los linfocitos T citotóxicos especializados, conocidos como células T asesinas, destruyen las células del cuerpo que han sido infectadas y evitan así que el daño se extienda. Los seres humanos poseen un repertorio de unos 20 millones de clones de células T con distinta especificidad para contrarrestar la multitud de agentes infecciosos que existen. Pero, ¿cómo saben las células T asesinas de dónde viene el peligro? ¿Cómo reconocen que algo va mal dentro de una célula en la que acechan los virus? No pueden echar un vistazo rápido al interior.
En este punto, entra en juego el procesamiento del antígeno. El proceso puede compararse con la fabricación de una señal de tráfico. El código de barras molecular se "procesa" o se ensambla en la célula, en el retículo endoplásmico, para ser exactos. En su elaboración se utilizan moléculas especiales, las moléculas MHC de clase I. Se cargan con información sobre el virus invasor en una máquina molecular, el complejo de carga de péptidos (PLC). Esta información consiste en péptidos, fragmentos de la proteína extraña al organismo. Estos fragmentos también contienen epítopos, los segmentos moleculares que provocan una respuesta inmunitaria específica. Durante el proceso de carga, se forma un complejo de epítopos del MHC I, que es la señal de tráfico que se transporta a la superficie de la célula y se presenta de forma fácilmente accesible a las células T asesinas, casi podríamos decir que se les entrega en bandeja de plata. Las chaperonas, proteínas accesorias especiales que ayudan al correcto plegado de las proteínas con estructuras complejas en las células, también desempeñan un papel importante.
Las chaperonas que apoyan el procesamiento de antígenos son la calreticulina, la ERp57 y la tapasina. Pero, ¿cómo funcionan juntas? ¿Y qué importancia tienen para el procesamiento de antígenos? Un estudio realizado por la Universidad Goethe de Fráncfort y la Universidad de Oxford, publicado en Nature Communications, ofrece una respuesta. "Con este estudio, hemos logrado un gran avance en nuestra comprensión del control de calidad celular", afirma el profesor Robert Tampé, director del Instituto de Bioquímica de la Universidad Goethe de Frankfurt. Explica la lógica que subyace a este proceso de control de calidad de la siguiente manera: "El complejo epitópico del MHC I, la señal de tráfico, tiene que ser excepcionalmente estable, y durante bastante tiempo, porque la respuesta inmunitaria adaptativa no se inicia instantáneamente. Necesita de 3 a 5 días para ponerse en marcha". Así pues, la señal no debe colapsar al cabo de un día; eso sería desastroso, ya que las células de defensa inmunitaria no detectarían las células infectadas por un virus. Esto significaría que no destruirían estas células y el virus podría continuar su propagación sin obstáculos. Un problema similar surgiría si una célula del cuerpo hubiera mutado en una célula tumoral: la amenaza seguiría sin ser detectada. Por tanto, es imperativo que exista un sistema de control de calidad.
Como muestra el estudio, las chaperonas son componentes centrales del proceso: dan a la señal de tráfico la estabilidad a largo plazo que debe tener, haciendo una estricta selección. Al rechazar los fragmentos víricos de corta duración en la masa de material disponible, garantizan que sólo se liberen del complejo de carga de péptidos las moléculas cargadas con los mejores y más estables epítopos peptídicos en complejo con el MHC I. Las chaperonas tienen diferentes tareas en este proceso de selección tan importante para la respuesta inmunitaria adaptativa, afirma Tampé: "La tapasina actúa como un catalizador que acelera el intercambio de epítopos peptídicos subóptimos por epítopos óptimos. La calreticulina y el ERp57, en cambio, se despliegan de forma universal". Este enfoque concertado garantiza que sólo los complejos estables del CMH I con epítopos peptídicos óptimos lleguen a la superficie celular y cumplan su función de guiar a las células T asesinas hacia la célula infectada o mutada.
¿En qué dirección apunta el estudio? "Ahora entendemos mejor qué péptidos se cargan y cómo ocurre esto. También podemos predecir con mayor fiabilidad los epítopos peptídicos dominantes, es decir, los epítopos peptídicos estables que serán seleccionados por la red de chaperonas". Tampé espera que los nuevos hallazgos resulten útiles para el desarrollo de futuras vacunas contra variantes del virus. También podrían facilitar el avance de futuras terapias contra los tumores. "Ambos temas están directamente relacionados. Pero las aplicaciones en la terapia de tumores son ciertamente más complejas y más a largo plazo".
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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