Mastocitos: centinelas y mensajeros de alta velocidad de la defensa inmunitaria

Un equipo de científicos desvela un mecanismo crucial de comunicación célula-célula durante la defensa contra los patógenos

09.02.2021 - Alemania

Para luchar contra los agentes patógenos, los mastocitos regulan las reacciones inflamatorias del sistema inmunitario. Tanto los mastocitos como los neutrófilos son glóbulos blancos y son fundamentales para la defensa inmunitaria del organismo. Un equipo de científicos en torno a la inmunóloga Prof. Dra. Anne Dudeck y el bioingeniero Jan Dudeck ha descubierto un aspecto crucial de la comunicación entre mastocitos y neutrófilos. Estos nuevos hallazgos podrían permitir el desarrollo de estrategias terapéuticas innovadoras y específicas para amortiguar las respuestas alérgicas y las reacciones inflamatorias.

Institute for Molecular and Clinical Immunology, Medical Faculty Magdeburg

Los mastocitos perivasculares (blancos) están directamente unidos a los vasos sanguíneos (rojos) en la piel de la oreja del ratón.

Los neutrófilos son reclutados rápidamente en los lugares de inflamación o infección. En consecuencia, son la primera línea móvil de defensa de nuestro organismo contra las infecciones. En cambio, los mastocitos son células residentes en los tejidos que actúan como centinelas, respondiendo a los patógenos o al daño tisular atrayendo a otras células inmunitarias. Durante mucho tiempo, los mastocitos han tenido una reputación bastante mala, porque también son células clave de reacciones alérgicas no deseadas. La histamina liberada por los mastocitos provoca los conocidos síntomas que aquejan a las personas alérgicas: fiebre del heno, picores, urticaria o incluso dificultad para respirar. Pero esto es sólo una cara de la moneda. Por otro lado, los mastocitos son esenciales para una respuesta inmunitaria rápida contra los patógenos, ya que orquestan la llegada de los neutrófilos a los focos de inflamación o infección.

El equipo que rodea al primer autor, Jan Dudeck, ha analizado cómo los mastocitos influyen en este reclutamiento de neutrófilos. Los científicos ya habían establecido en los últimos años que los mastocitos intervienen en este proceso, pero hasta ahora los mecanismos moleculares exactos seguían siendo esquivos. Los mastocitos almacenan toda una serie de mediadores inflamatorios, entre ellos el mensajero factor de necrosis tumoral (TNF), en el interior de unos pequeños depósitos de secreción, la granula.

Los autores pudieron demostrar que, en contra de lo que esperaban, el TNF derivado de los mastocitos es prescindible para la activación de las células endoteliales que recubren el vaso sanguíneo. En cambio, los neutrófilos que circulan por el torrente sanguíneo se activaron directamente para migrar a los tejidos inflamados.

Pero, ¿cómo se transmite el TNF de los mastocitos residentes en los tejidos a los neutrófilos que circulan por el interior de los vasos sanguíneos? Los científicos de Magdeburgo emplearon la microscopía de 2 fotones de alta resolución para mostrar en imágenes fascinantes que los mastocitos utilizan un truco sorprendente. Se posicionan, a modo de guardianes, directamente alrededor del vaso sanguíneo e incluso introducen protuberancias en la luz del vaso. En caso de emergencia, los gránulos que contienen TNF se liberan direccionalmente desde estas protuberancias. De este modo, el TNF está presente inmediatamente donde los neutrófilos pueden "verlo": en el torrente sanguíneo, circulando por los vasos. El TNF activa las proteínas de superficie de los neutrófilos. De este modo, las células se vuelven más pegajosas, pueden adherirse a la pared del vaso y migrar al tejido circundante.

La profesora Dra. Anne Dudeck explica la importancia de estos resultados: "La capacidad de los mastocitos de degranular en dirección al torrente sanguíneo podría explicar por qué el encuentro con un alérgeno local puede desencadenar un choque anafiláctico sistémico. A continuación, queremos comprender los mecanismos exactos que utilizan los mastocitos para introducir estas protuberancias en la pared de los vasos. Dirigirse a ellos podría revelar estrategias terapéuticas para amortiguar el choque alérgico o los síndromes de tormenta de citoquinas. Al mismo tiempo, también podría permitirnos aprovechar la capacidad de los mastocitos para estimular la respuesta inmunitaria, especialmente el reclutamiento de neutrófilos, durante las infecciones".

La inmunóloga dirige el grupo Inmunorregulación en el Instituto de Inmunología Molecular y Clínica de la Universidad Otto-von-Guericke de Magdeburgo. Desde hace años, sus investigaciones contribuyen a mejorar la reputación de los mastocitos. En estudios anteriores, ya demostró que los mastocitos desempeñan un papel fundamental durante las reacciones inmunitarias, contribuyendo en particular a las respuestas inmunitarias adaptativas, es decir, de larga duración y altamente específicas, contra los agentes patógenos.

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