Los armeros: Cómo las células dendríticas activan el sistema inmunitario
Gracias a esta "función de blindaje", las células dendríticas constituyen un rayo de esperanza para la inmunoterapia personalizada
Como parte del sistema inmunitario, las células dendríticas son esenciales para combatir las células del organismo que han degenerado o están infectadas por un virus. Desencadenan una respuesta inmunitaria presentando fragmentos de proteínas, por ejemplo de virus, a las células T. Al hacerlo, activan a estas últimas para que reconozcan los fragmentos como extraños. Al hacerlo, activan a estas últimas para que reconozcan los fragmentos como extraños. Ciertas proteínas de membrana, las moléculas MHC-I, permiten este proceso dentro de las células dendríticas. Los investigadores de la Universidad Goethe de Fráncfort y sus institutos asociados han identificado ahora otros socios de interacción del complejo proteínico responsable de la carga de las moléculas MHC-I en las células dendríticas.
El sistema inmunitario específico o adquirido de los vertebrados es una poderosa arma contra los agentes patógenos y las células corporales patológicamente alteradas. Aquí, las células T desempeñan un papel especial. Tras su activación, pueden eliminar sistemáticamente las células diana degeneradas o infectadas por un virus. Llevan en su superficie un receptor que reconoce pequeños fragmentos de proteínas -antígenos- que les presentan células inmunitarias especializadas, entre ellas las células dendríticas, de gran eficacia. Se trata de fagocitos (células carroñeras) que patrullan por el organismo en busca de células infectadas o degeneradas, las ingieren y las degradan dentro de una vesícula membranosa. Durante este proceso, se producen antígenos que permiten a las células dendríticas unirse a los receptores MHC-I y luego presentarlos en la superficie celular.
Las moléculas antigénicas MHC-I permanecen estables durante varios días. Durante este tiempo, su objetivo es activar las células T inmaduras (ingenuas) y transformarlas en potentes células asesinas (células T citotóxicas). Gracias a esta "función de blindaje", las células dendríticas constituyen un rayo de esperanza para la inmunoterapia personalizada. Con la participación del Dr. Christian Schölz, del Instituto Max von Pettenkofer de Múnich, así como del Profesor Reinhold Förster y el Profesor Ulrich Kalinke, de la Facultad de Medicina de Hannover, un equipo dirigido por el Profesor Robert Tampé, de la Universidad Goethe de Fráncfort, ha podido demostrar ahora que el complejo proteico responsable de la carga de las moléculas MHC-I en las células dendríticas se organiza en ensamblajes supramoleculares para una presentación de antígenos especialmente eficaz.
Como todas las proteínas de superficie, las moléculas MHC-I se incorporan a la membrana del retículo endoplásmico intracelular (RE) durante su síntesis. El RE es un sistema de túbulos y sacos en el interior de la célula, en el que las moléculas MHC-I se cargan con antígenos transportados hasta allí mediante un transportador denominado TAP.
Pequeñas vesículas con las moléculas MHC-I cargadas brotan del retículo endoplásmico, migran a la membrana celular y se fusionan con ella para aparecer en la superficie celular y poder interactuar con las células T. "Todas las células corporales con núcleo presentan sus propios antígenos al sistema inmunitario", explica Tampé, "pero las células dendríticas son las que mejor presentan los antígenos de otras células en el MHC-I y de esta forma son capaces de armar a las células T". Esto se debe a que las células dendríticas tienen un RE con una red especialmente extensa de túbulos y sacos.
Para sus experimentos, los investigadores examinaron células dendríticas en una fase temprana de desarrollo celular, conocidas como células progenitoras, lo que les permitió convertirse primero en células dendríticas inmaduras y luego en células dendríticas maduras. En los tres grupos de células encontraron un complejo de carga de péptidos antigénicos compuesto por TAP, MHC-I y otras tres proteínas: tapasina, ERp57 y calreticulina, enzimas de plegamiento (chaperonas) que ayudan a que la estructura tridimensional del MHC-I se forme correctamente.
En las células dendríticas maduras, otras tres proteínas enriquecieron aún más el complejo de carga: los investigadores descubrieron muy cerca VAPA y ESYT1, que normalmente aparecen en los sitios de contacto entre el RE y otras membranas celulares, así como BAP31. BAP31 aparece en los sitios de salida del RE, es decir, donde las vesículas con las proteínas plegadas brotan del RE. "Este resultado indica que el procesamiento de antígenos en las células dendríticas es más eficiente cuando el complejo de carga no opera por su cuenta, sino que trabaja en alianzas organizadas", afirma Martina Barends, una de las primeras autoras del trabajo de investigación.
Esta cooperación con las alianzas recién descritas sugiere que la carga de moléculas MHC-I se produce en los sitios de salida del RE, lo que podría permitir a los complejos alcanzar la superficie celular con especial rapidez. Además, la carga de complejos en lugares de contacto entre el RE y la membrana plasmática podría facilitar el transporte directo a la superficie celular. Tampé está convencido: "Esto haría mucho más eficaz la presentación del antígeno". La esperanza ahora es que estos hallazgos ayuden al desarrollo de nuevas estrategias de inmunización e inmunoterapias. "Ahora tenemos una mejor idea de cómo se producen los antígenos en las células dendríticas que pueden utilizarse terapéuticamente", resume Tampé.
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