Un interruptor epigenético de emergencia mejora las defensas contra las infecciones
Durante las infecciones, el sistema hematopoyético pasa del modo normal al modo de emergencia. Esto mejora la defensa contra los patógenos. Científicos del Centro Alemán de Investigaciones Oncológicas (Deutsches Krebsforschungszentrum, DKFZ) han descubierto un interruptor epigenético en células madre sanguíneas y progenitoras de ratones que puede activar el cambio de un modo a otro.
Imagen simbólica
Computer-generated image
Si el programa de emergencia de la hematopoyesis se pone en marcha en el organismo, esto señala un estado de alarma del sistema inmunitario y sirve para dos fines distintos: En comparación con la hematopoyesis en "modo normal", el programa de emergencia provoca una mayor reposición de las células inmunitarias que se consumen durante las infecciones o inflamaciones. Además, el programa de emergencia pone a todo el sistema inmunitario en una pre-activación que ayuda a eliminar las infecciones más rápidamente.
Son características del programa de emergencia, por ejemplo, una mayor tasa de división de las células madre sanguíneas y un cambio en el equilibrio de los glóbulos blancos maduros a favor de las células mieloides (macrófagos y granulocitos). Normalmente, el programa de emergencia se activa por componentes moleculares típicos de los patógenos o por sustancias mensajeras proinflamatorias como ciertos interferones.
Pero, ¿qué ocurre en las células madre y progenitoras de la sangre? ¿Existe un interruptor celular que active el programa de emergencia? Científicos dirigidos por Nikolaus Dietlein y Hans-Reimer Rodewald, del Centro Alemán de Investigación Oncológica (Deutsches Krebsforschungszentrum, DKFZ), se centraron en una modificación epigenética específica, abreviada H2Bub1. Está implicada en la activación de genes que son activados por el interferón como resultado de una infección vírica y que son importantes para la defensa contra la infección. La modificación, que se une a las proteínas empaquetadoras del ADN, las histonas, es eliminada de nuevo por la enzima USP22.
¿Podrían ser H2Bub1 y USP22 el interruptor buscado que activa el programa de emergencia en la célula madre sanguínea? Los investigadores dirigidos por Rodewald lo investigaron en ratones en cuyas células madre sanguíneas se desactivó genéticamente la USP22. En estos animales, el programa de emergencia de la hematopoyesis con todas sus características clave funcionó sin ninguna infección detectable ni aumento de los niveles de interferón.
Los animales modificados genéticamente eran más capaces de combatir la infección por la bacteria Listeria monocytogenes que los ratones normales. Además, los granulocitos neutrófilos, importantes células hematófagas de la sangre, tuvieron más éxito a la hora de engullir bacterias.
Como era de esperar, el material genético de las células sanguíneas de los animales modificados genéticamente también presentaba una cantidad significativamente mayor de las modificaciones epigenéticas H2Bub1. "El aumento del nivel de H2Bub1 parece ser el botón de alarma que pone al sistema inmunitario en estado de alerta. En concreto, pone en alerta la defensa inmunitaria innata, que es especialmente importante durante el contacto inicial con un patógeno", afirma Nikolaus Dietlein, primer autor de la publicación actual. La USP22, que elimina la modificación H2Bub1, pone fin a la alerta en animales normales.
H2Bub1 y USP22 también se encuentran en células humanas y, según la investigación actual, desempeñan allí funciones comparables a las de los ratones. Hans-Reimer Rodewald afirma: "En ratones pudimos demostrar que una modificación epigenética mejora la defensa contra la infección. Sin embargo, aún se desconoce cómo afecta la pérdida de USP22 a las células madre y progenitoras hematopoyéticas humanas, y ahora debe investigarse". La inhibición de USP22 mediante fármacos podría ayudar algún día a mejorar la defensa inmunitaria frente a patógenos. Hasta ahora, sin embargo, esto aún no se ha demostrado y debe probarse en estudios adicionales."
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
Nikolaus Dietlein, Xi Wang, Jonas Metz, Olivier Disson, Fuwei Shang, Celine Beyersdörffer, Esther Rodríguez Correa, Daniel B. Lipka, Yvonne Begus-Nahrmann, Robyn Laura Kosinsky, Steven A. Johnsen, Marc Lecuit, Thomas Höfer, Hans-Reimer Rodewald: Usp22 is an intracellular regulator of systemic emergency hematopoiesis; Science Immunology 2022
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.
