El secreto oculto de las células alérgicas
Los mastocitos atrapan y utilizan neutrófilos vivos durante las reacciones alérgicas
Conocidos por su papel en las reacciones alérgicas, los mastocitos están reconocidos desde hace tiempo como agentes clave de nuestro sistema inmunitario. Cuando encuentran alérgenos, liberan sustancias químicas que desencadenan los síntomas típicos de la alergia, como hinchazón e inflamación de los tejidos. Ahora, investigadores del Instituto Max Planck de Inmunobiología y Epigenética de Friburgo y de la Universidad de Münster han descubierto un talento oculto de los mastocitos: pueden captar y utilizar otro tipo de células inmunitarias llamadas neutrófilos. Este sorprendente descubrimiento arroja nueva luz sobre el funcionamiento de nuestro sistema inmunitario, especialmente durante las reacciones alérgicas.
Esta imagen de microscopía electrónica de barrido capta el momento en que los mastocitos degranulados (sepia) atraen y empiezan a incorporar neutrófilos vivos (cian), formando estructuras célula a célula en las que los mastocitos atrapan neutrófilos vivos en su interior.
© Marcus Frank & Karoline Schulz, Universitätsmedizin Rostock
La inflamación es la respuesta del organismo a estímulos nocivos, caracterizada por calor, dolor, enrojecimiento, hinchazón y pérdida de la función de los tejidos. Cuando está equilibrada, la inflamación protege al organismo eliminando los agentes nocivos e iniciando la reparación de los tejidos. Sin embargo, una inflamación excesiva puede provocar la destrucción de tejidos y enfermedades.
Los principales protagonistas de este proceso son varias células inmunitarias, que trabajan conjuntamente durante la inflamación. El tipo de células inmunitarias implicadas suele variar en función del estímulo nocivo, lo que influye en el resultado de la respuesta inflamatoria.
Atrapamiento de células inmunitarias durante las respuestas alérgicas
Los mastocitos, que residen en los tejidos y son fundamentales para iniciar la inflamación, están llenos de gránulos que contienen sustancias proinflamatorias. Estos gránulos se liberan al encontrarse con peligros potenciales, incluidos los alérgenos, provocando reacciones alérgicas. En muchas personas, los mastocitos también reaccionan ante factores ambientales aparentemente inofensivos, que actúan como alérgenos y provocan alergias. La interacción entre los mastocitos y otras células inmunitarias en los focos de las respuestas alérgicas ha sido en gran parte inexplorada.
Un grupo de investigación del Instituto Max Planck de Inmunobiología y Epigenética utilizó microscopía especializada para visualizar la dinámica en tiempo real de los mastocitos activados y otros tipos de células durante las reacciones alérgicas en tejidos vivos de ratones. Dirigido por Tim Lämmermann, desde octubre de 2023 director del Instituto de Bioquímica Médica de la Universidad de Münster, el equipo descubrió una interacción sorprendente: los neutrófilos se encontraban dentro de los mastocitos. "Apenas podíamos creer lo que veíamos: había neutrófilos vivos dentro de mastocitos vivos. Este fenómeno fue completamente inesperado y probablemente no se habría descubierto en experimentos fuera de un organismo vivo, y pone de relieve el poder de la microscopía intravital", afirma Tim Lämmermann.
Un truco para atrapar neutrófilos
Los neutrófilos son defensores de primera línea de nuestro sistema inmunitario y responden con rapidez y amplitud a posibles amenazas. Circulan por la sangre y salen rápidamente de los vasos sanguíneos en los focos de inflamación. Están bien equipados para combatir invasores como bacterias u hongos engulléndolos, liberando sustancias antimicrobianas o formando trampas similares a telarañas conocidas como "trampas extracelulares de neutrófilos". Además, los neutrófilos pueden comunicarse entre sí y formar enjambres celulares que combinan sus funciones individuales para proteger los tejidos sanos. Aunque se sabe mucho sobre el papel de los neutrófilos en infecciones y lesiones estériles, su función en la inflamación causada por reacciones alérgicas es menos conocida.
"Enseguida quedó claro que el doble empaquetamiento de las células inmunitarias no era una mera coincidencia. Queríamos entender cómo los mastocitos atrapan a sus colegas y por qué lo hacen", explica Michael Mihlan, primer autor y coautor del estudio. Una vez que el equipo fue capaz de imitar en cultivos celulares el atrapamiento de neutrófilos observado en tejidos vivos, pudimos identificar las vías moleculares implicadas en este proceso". Los investigadores descubrieron que los mastocitos liberan leucotrieno B4, una sustancia utilizada habitualmente por los neutrófilos para iniciar su propio comportamiento de enjambre.
Al segregar esta sustancia, los mastocitos atraen a los neutrófilos. Una vez que los neutrófilos están lo bastante cerca, los mastocitos los engullen en una vacuola, formando una estructura de célula en célula que los investigadores denominan "trampa intracelular de mastocitos". "Resulta irónico que los neutrófilos, que crean trampas en forma de telaraña hechas de ADN e histonas para capturar microbios durante las infecciones, ahora sean atrapados por los mastocitos en condiciones alérgicas", afirma Tim Lämmermann.
Neutrófilos reciclados para potenciar la función de los mastocitos
Con la ayuda de un equipo internacional, los investigadores confirmaron la formación de estas trampas en muestras humanas e investigaron el destino de los dos tipos celulares implicados tras el atrapamiento. Descubrieron que los neutrófilos atrapados acaban muriendo y sus restos se almacenan en el interior de los mastocitos. "Aquí es donde la historia da un giro inesperado. Los mastocitos pueden reciclar el material de los neutrófilos para potenciar su propia función y metabolismo. Además, los mastocitos pueden liberar los componentes recién adquiridos de los neutrófilos de forma retardada, desencadenando respuestas inmunitarias adicionales y ayudando a mantener la inflamación y la defensa inmunitaria", afirma Michael Mihlan.
"Este nuevo conocimiento de la colaboración entre mastocitos y neutrófilos añade una capa completamente nueva a nuestro conocimiento de las reacciones alérgicas y la inflamación. Demuestra que los mastocitos pueden utilizar a los neutrófilos para potenciar sus propias capacidades, un aspecto que podría tener implicaciones para las afecciones alérgicas crónicas en las que la inflamación se produce repetidamente", afirma Tim Lämmermann. Los investigadores ya han empezado a investigar esta interacción en enfermedades inflamatorias mediadas por mastocitos en humanos, explorando si este descubrimiento podría conducir a nuevos enfoques para tratar alergias y enfermedades inflamatorias.
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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