06.05.2021 - Technische Universität Wien

Rastreando las fuerzas más pequeñas: cómo las células T detectan a los invasores

Los linfocitos T utilizan sus receptores de antígenos como si fueran dedos pegajosos: un equipo de investigación pudo observar cómo lo hacían

Las células T desempeñan un papel fundamental en nuestro sistema inmunitario: mediante sus denominados receptores de células T (TCR) distinguen a los invasores peligrosos o a las células cancerosas del organismo y desencadenan una reacción inmunitaria. A nivel molecular, este proceso de reconocimiento aún no se conoce lo suficiente.

Un equipo interdisciplinar vienés de inmunólogos, bioquímicos y biofísicos ha realizado ahora interesantes observaciones. En un proyecto conjunto financiado por el Fondo de Ciencia y Tecnología de Viena y la FWF, investigaron qué procesos mecánicos tienen lugar cuando se reconoce un antígeno: Cuando las células T se mueven, sus TCR tiran del antígeno con una fuerza minúscula: unos cinco pico-newtons (5 x 10-12 o 0,0000000005 newtons). Esto no sólo es suficiente para romper los enlaces entre los TCR y el antígeno, sino que también ayuda a las células T a averiguar si están interactuando realmente con el antígeno que buscan. Estos resultados se han publicado ahora en la revista científica "Nature Communications".

Hecho a medida para un antígeno específico

"Cada célula T reconoce especialmente bien un antígeno específico", explica Johannes Huppa, bioquímico y profesor de inmunología de la MedUni de Viena. "Para ello, cuenta con unos 100.000 TCR del mismo tipo en su superficie".

Cuando los virus atacan nuestro organismo, las células infectadas presentan diversos fragmentos de proteínas virales en su superficie. Las células T examinan dichas células para detectar la presencia de tales antígenos. "Esto funciona según el principio de la llave", explica Johannes Huppa. "Para cada antígeno, el organismo debe producir células T con TCRs coincidentes. En pocas palabras, cada célula T reconoce sólo un antígeno específico para luego desencadenar una respuesta inmunitaria".

Ese antígeno concreto, o más exactamente, cualquier fragmento de proteína antigénica que se presente y que coincida exactamente con el TCR de la célula T, puede formar una unión algo estable. La pregunta que debe responder la célula T es: ¿cómo de estable es la unión entre el antígeno y el receptor?

Como un dedo en la superficie pegajosa

"Digamos que queremos averiguar si una superficie es pegajosa: entonces probamos cómo de estable es la unión entre la superficie y nuestro dedo", dice Gerhard Schütz, profesor de biofísica en la Universidad de Viena. "Tocamos la superficie y apartamos el dedo hasta que se despegue. Es una buena estrategia porque este comportamiento de alejamiento nos proporciona rápida y fácilmente información sobre la fuerza de atracción entre el dedo y la superficie."

En principio, las células T hacen exactamente lo mismo. Las células T no son estáticas, se deforman continuamente y su membrana celular está en constante movimiento. Cuando un TCR se une a un antígeno, la célula ejerce una fuerza de atracción cada vez mayor hasta que la unión acaba por romperse. Esto puede proporcionar información sobre si es el antígeno lo que la célula está buscando.

Un nano-resorte para medir la fuerza

"Este proceso puede medirse realmente, incluso a nivel de moléculas individuales", afirma la Dra. Janett Göhring, que actuó como coordinadora y primera autora del estudio tanto en MedUni Vienna como en TU Vienna. "Para ello se utilizó una proteína especial que se comporta casi como un nano-resorte perfecto, explican los otros dos primeros autores, Florian Kellner y el Dr. Lukas Schrangl, de MedUni Vienna y TU Vienna respectivamente: "Cuanto más tracción se ejerce sobre la proteína, más larga se vuelve. Con unas moléculas marcadoras fluorescentes especiales, se puede medir cuánto ha cambiado la longitud de la proteína, y eso proporciona información sobre las fuerzas que se producen". De este modo, el grupo pudo demostrar que las células T suelen ejercer una fuerza de hasta 5 pico-newtons, una fuerza minúscula que, sin embargo, puede separar el receptor del antígeno. En comparación, habría que tirar de más de 100 millones de estos resortes simultáneamente para sentir la pegajosidad con un dedo.

"Comprender el comportamiento de las células T a nivel molecular sería un enorme salto adelante para la medicina. Todavía estamos a leguas de ese objetivo", afirma Johannes Huppa. "Pero", añade Gerhard Schütz, "hemos podido demostrar que no sólo influyen los efectos químicos, sino también los mecánicos. Hay que considerarlos conjuntamente".

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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