Los mastocitos como sensor: Las enigmáticas células inmunitarias ayudan a evitar los alérgenos nocivos

Escudo protector contra las reacciones alérgicas

19.07.2023 - Alemania
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La función de los mastocitos, que forman parte del sistema inmunitario, sigue siendo un misterio. Científicos del Centro Alemán de Investigación Oncológica (DKFZ) han demostrado ahora en ratones que los mastocitos funcionan como un sensor que indica a los animales que eviten los antígenos, incluidos los alérgenos nocivos, y se protejan así de reacciones inflamatorias peligrosas para la salud. Los resultados se publican en la revista Nature.

Los mastocitos se encuentran principalmente en los tejidos que separan el mundo exterior del interior del organismo, como los epitelios del tracto gastrointestinal y los pulmones. Dentro de los tejidos, los mastocitos suelen residir cerca de las terminaciones nerviosas. Los mastocitos son bien conocidos por las personas que sufren alergias porque segregan sustancias mensajeras como la histamina, que provocan síntomas alérgicos molestos hasta peligrosos para la salud. Estos síntomas se producen cuando los mastocitos son activados por anticuerpos de clase IgE durante el contacto repetido con antígenos.

"Todavía no se ha explicado de forma concluyente por qué existen los mastocitos y la IgE", afirma Hans-Reimer Rodewald. El inmunólogo del DKFZ y su equipo han podido demostrar ahora por primera vez en ratones, en una combinación de experimentos conductuales y estudios inmunológicos, que los mastocitos actúan como un sensor que ayuda a evitar el contacto con los alérgenos.

Sin mastocitos e IgE no se evita el antígeno

Los investigadores del DKFZ inmunizaron a ratones con el alérgeno ovoalbúmina, un componente proteínico de la clara de huevo de gallina. A continuación, dieron a los animales la posibilidad de elegir libremente si preferían beber agua normal o con clara de huevo. Los animales inmunizados evitaban el agua enriquecida con clara de huevo, mientras que sus congéneres no inmunizados la preferían claramente. Una gran proporción de los animales inmunizados evitaba el agua con clara de huevo ya un día después de la inmunización, algunos ratones incluso después del primer sorbo.

Sin embargo, cuando los científicos realizaron esta prueba de comportamiento con ratones que genéticamente carecen de mastocitos, tanto los animales inmunizados como los no inmunizados prefirieron el agua con clara de huevo. Los ratones genéticamente incapaces de producir IgE tampoco mostraron ningún comportamiento de evitación. Así pues, ambos componentes - mastocitos e IgE - son responsables de la evitación del antígeno.

Cuando los ratones inmunizados no tuvieron elección porque se les instiló la solución de clara de huevo, los animales desarrollaron inflamación en el estómago y el intestino delgado. "El comportamiento de evitación mediado por los mastocitos aparentemente protege a los animales de reacciones inmunitarias nocivas", explica Thomas Plum, uno de los primeros autores.

¿Cómo "hablan" los mastocitos con el cerebro?

Una importante pregunta abierta para los científicos era ahora: ¿Cómo pueden los mastocitos, como componente del sistema inmunitario, influir en el comportamiento? ¿De qué manera "hablan" las células inmunitarias con el cerebro? Los científicos examinaron diversas sustancias biológicamente activas liberadas por los mastocitos. Entre ellas se encuentran los leucotrienos, mensajeros proinflamatorios conocidos por activar los nervios sensoriales. Si los investigadores bloqueaban la síntesis de leucotrienos, los ratones inmunizados ya no mostraban la misma consecuencia al evitar la clara de huevo. Por tanto, los leucotrienos parecen estar implicados, al menos en parte, en el comportamiento de evitación. En el futuro serán necesarios más experimentos inmunológicos y neurobiológicos para identificar las conexiones nerviosas a través de las cuales la señal de los mastocitos llega al cerebro.

"En el intestino, los pulmones o la piel pueden producirse reacciones inmunitarias contra antígenos no infecciosos como consecuencia de los llamados trastornos de barrera, la permeabilidad de los tejidos desde el exterior hacia el interior. En el caso de la alergia, llamamos alérgenos a tales antígenos. Independientemente de que estas sustancias sean peligrosas o no, es importante que el organismo evite su ingesta para prevenir enfermedades inflamatorias. Se trata de una ventaja evolutiva y, por último, de una explicación concluyente del papel fisiológico de los mastocitos y la IgE", resume Rodewald los resultados.

Habrá que estudiar si los mastocitos también contribuyen a evitar los antígenos nocivos en los seres humanos.

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