El microbioma intestinal influye en la localización de las células inmunitarias
Las comunidades microbianas modelan el sistema inmunitario
Investigadores del Centro de Investigación Experimental y Clínica del Centro Max Delbrück y de la Charité - Universitätsmedizin Berlin han descubierto que las comunidades microbianas del tracto gastrointestinal de ratones están distribuidas de forma desigual, lo que influye en las poblaciones de células inmunitarias. El trabajo se ha publicado en "Gut Microbes".
Investigadores del Centro de Investigación Experimental y Clínica del Centro Max Delbrück y de la Charité - Universitätsmedizin Berlin (ECRC) han descubierto que diferentes secciones anatómicas del tracto gastrointestinal de ratones presentan distintas composiciones de comunidades microbianas. Además, la composición específica de la microbiota puede influir en el tipo y la abundancia de células inmunitarias en una región concreta. El estudio, publicado en "Gut Microbes", traza un mapa de la compleja organización espacial de las células inmunitarias y las comunidades microbianas, proporcionando una herramienta para estudiar la interacción entre la microbiota intestinal y las enfermedades inflamatorias.
Investigaciones anteriores habían insinuado la existencia de "puntos calientes" a lo largo del tracto gastrointestinal en los que determinadas células inmunitarias y microbios podrían interactuar más intensamente. Pero nadie lo había investigado sistemáticamente en todo el intestino, dice el Dr. Hendrik Bartolomaeus, del laboratorio de Dinámica Inmune-Microbiana en Enfermedades Cardiorrenales de la Dra. Nicola Wilck, y autor del estudio. "Nos motivó una pregunta sencilla: ¿Cómo se organizan las células inmunitarias a lo largo del intestino y cómo influye el microbioma en esta organización?".
Las comunidades microbianas dan forma al sistema inmunitario
Los investigadores compararon el tracto gastrointestinal de ratones libres de gérmenes con el de ratones colonizados convencionalmente, diseccionando sus intestinos en segmentos y extrayendo después ADN microbiano. Utilizaron la secuenciación metagenómica para identificar todas las especies bacterianas presentes. Al mismo tiempo, aislaron células inmunitarias de los segmentos y las analizaron mediante citometría de flujo, una técnica muy utilizada para identificar y cuantificar distintos tipos de células inmunitarias en función de marcadores celulares específicos.
Descubrieron que las comunidades microbianas del tracto gastrointestinal de los ratones convencionales no sólo variaban en función de su ubicación. Sino que esto también influía significativamente en la distribución y el tipo de células inmunitarias que se encontraban a lo largo del intestino. Por ejemplo, las células inmunitarias adaptativas, que se adquieren tras la exposición a antígenos -sustancias extrañas que inducen una respuesta inmunitaria- eran más prominentes en las partes inferiores del intestino, mientras que las células inmunitarias innatas eran más abundantes en los segmentos superiores. Este patrón se vio gravemente alterado en los ratones libres de gérmenes, que carecen de antígenos bacterianos en el intestino.
Harithaa Anandakumar, estudiante de doctorado y autora principal del estudio, clasificó las células inmunitarias en función de si su presencia y abundancia se veían influidas únicamente por la ubicación, por una interacción con la microbiota en ese lugar o por ambas cosas. A continuación, creó una aplicación que resume la información. "Hemos creado una aplicación para que cualquiera que esté interesado en un tipo específico de célula inmunitaria pueda buscarla y ver dónde es más abundante en el intestino y si está influida por el microbioma, la ubicación o una interacción de ambos".
Hasta ahora no existía un recurso de este tipo, afirma Wilck, que también es especialista del Departamento de Nefrología y Cuidados Intensivos Médicos de Charité. Ahora cualquier científico que trabaje con modelos de ratón puede utilizarlo. Su propio laboratorio estudia cómo se desplazan las células inmunitarias desde el intestino hasta los tejidos y órganos en diversos modelos de enfermedad en ratones. "Ahora podemos utilizar este recurso para estudiar si las células inmunitarias que encontramos en los órganos dañados por la hipertensión o la enfermedad renal proceden del intestino", afirma.
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