Cómo "olfatean" los patógenos las células inmunitarias
Los investigadores utilizan un método innovador para observar cómo actúan los receptores inmunitarios
Las células inmunitarias son capaces de detectar infecciones al igual que un perro rastreador, utilizando sensores especiales conocidos como receptores Toll-like, o TLR para abreviar. Pero, ¿qué señales activan los TLR y cuál es la relación entre la escala y la naturaleza de esta activación y la sustancia que se detecta? En un estudio reciente, investigadores de la Universidad de Bonn y del Hospital Universitario de Bonn (UKB) han utilizado un método innovador para responder a estas preguntas. El enfoque que adoptaron podría ayudar a acelerar la búsqueda de fármacos para combatir enfermedades infecciosas, el cáncer, la diabetes o la demencia. Sus hallazgos se han publicado en la revista "Nature Communications".
Los TLR se encuentran en gran número en la superficie de muchas de nuestras células, sobre todo las de las mucosas y las de nuestro sistema inmunitario. Funcionan como los receptores olfativos de nuestra nariz, activándose cuando encuentran una señal química específica. La alarma que desencadenan inicia una serie de reacciones en el interior de las células. Cuando las células carroñeras "olfatean" una bacteria, por ejemplo, inician un proceso conocido como fagocitosis, engulléndola y digiriéndola, mientras que otras células inmunitarias liberan mensajeros especiales que piden refuerzos y provocan así la inflamación.
TLR activados por señales de peligro
Existen varios grupos de TLR, cada uno de los cuales responde a diferentes "olores". "Se trata de moléculas que han cristalizado en importantes señales de peligro a lo largo de la evolución", explica el profesor Günther Weindl, del Instituto Farmacéutico de la Universidad de Bonn. Entre ellas están los lipopolisacáridos (LPS), que forman parte integral de la pared celular de una bacteria.
"Lo que aún no sabemos con certeza en muchos casos es qué respuestas provoca la detección de una señal", afirma Weindl, que también es miembro de las Áreas de Investigación Transdisciplinar (TRA) "Vida y Salud" y "Futuros Sostenibles". "Por ejemplo, es muy posible que distintas moléculas estimulen el mismo TLR pero desencadenen respuestas diferentes".
Los investigadores suelen intentar responder a esta pregunta marcando las moléculas de un color diferente, lo que les indica, por ejemplo, cuándo el receptor activa una determinada vía de señalización en la que estas moléculas desempeñan un papel importante. Sin embargo, este método lleva mucho tiempo, es laborioso y requiere que el observador ya esté muy familiarizado con las vías de señalización.
"En su lugar, probamos una técnica diferente que no requiere ningún código de colores y que ya se ha utilizado con éxito para arrojar luz sobre el funcionamiento de otros receptores", revela Weindl. "Ahora hemos utilizado este método por primera vez para estudiar los TLR". El proceso se basa en el hecho de que las células tienden a cambiar su forma cuando entran en contacto con una molécula señal para, por ejemplo, prepararse para "tragarse" una bacteria o transformarse en tejido infectado.
Cambiar la longitud de onda para hacer visible la activación del TLR
Este cambio de forma puede observarse muy fácilmente colocando las células en una placa transparente especialmente recubierta e iluminándolas desde abajo con una fuente de luz de banda ancha. Ciertas regiones (longitudes de onda) del espectro luminoso se reflejan donde la luz se encuentra con el recubrimiento; cuáles en concreto dependerán de los procesos y cambios que se estén produciendo en el interior de la célula.
"Pudimos demostrar que estos cambios en las longitudes de onda reflejadas se producían pocos minutos después de añadir la molécula señal", explica la Dra. Janine Holze, colega de Weindl. "También pusimos las células en contacto con lipopolisacáridos de E. coli y Salmonella. Aunque ambos componentes de la pared celular estimulan el mismo TLR, el espectro reflejado cambió de forma diferente tras introducir el LPS de E. coli que tras añadir sus homólogos de Salmonella". Esto sugiere que el mismo receptor es activado por distintas moléculas de diferentes maneras y luego desencadena respuestas específicas en función de la señal.
Según Weindl: "Este método permite, por tanto, una explicación mucho más matizada que antes del funcionamiento de los receptores, además de simplificar la búsqueda de posibles fármacos con un perfil de acción muy específico." Entre sus posibles usos se incluye el refuerzo de la respuesta inmunitaria para que las propias fuerzas de defensa del organismo puedan combatir las células cancerosas con mayor eficacia. En el caso de enfermedades como la diabetes, el reumatismo o el Alzheimer, por el contrario, el objetivo es debilitar aspectos específicos de la respuesta inmunitaria que, de otro modo, podrían dañar el tejido sano, y el nuevo método puede llevar a los investigadores un paso más allá hacia este objetivo.
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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