Células asesinas: cómo selecciona el sistema inmunitario sus tropas de defensa
Los investigadores estudian un proceso biológico fundamental en sujetos de ensayo vacunados
Cuando las células asesinas del sistema inmunitario detectan signos de infección, algunas de ellas se dividen rápidamente. Se convierten en una gran fuerza de defensa que lucha contra el agente patógeno. Sin embargo, este no es el caso de todas las células asesinas. ¿Cuál es el criterio que determina si se multiplican o no? Investigadores de la Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), el Hospital Universitario de Erlangen y el Helmholtz de Múnich han investigado esta cuestión. Examinaron a personas que habían recibido una vacuna Covid. En estas personas, sólo se dividieron las células cuya "potencia" en relación con el rasgo vírico vacunado superaba un determinado valor umbral. Los resultados aparecen en la revista Science Immunology.
Los patógenos pueden tener un aspecto muy diferente. Sin embargo, el sistema inmunitario suele ser capaz de detectarlos rápidamente. Debe esta capacidad en parte a los aproximadamente 100 millones de tipos diferentes de células T citotóxicas (también conocidas como células asesinas) que están en guardia por todo el cuerpo. Cada uno de ellos está entrenado para reconocer moléculas extrañas, como las de un posible invasor. Sin embargo, cada uno de estos tipos está atento a una señal de alarma diferente: Algunas células asesinas, por ejemplo, dan la voz de alarma cuando encuentran una molécula del virus de la gripe. Otras, en cambio, pueden ser activadas por una proteína tumoral específica.
De ello se encargan unos sensores situados en la superficie de las células asesinas: los receptores de células T. Responden a señales de reconocimiento molecular muy específicas. Responden a señales moleculares de reconocimiento muy específicas, que pueden tener un aspecto muy diferente según el tipo de receptor. "Llamamos antígenos a estas marcas de reconocimiento", explica el Prof. Dr. Kilian Schober, del Instituto de Microbiología - Microbiología Clínica, Inmunología e Higiene (Director: Prof. Dr. Christian Bogdan) del Hospital Universitario de Erlangen. "Los receptores de células T pueden unirse a los antígenos, pero sólo si encajan exactamente en ellos, como una llave en una cerradura".
"Guerreros clónicos" del sistema inmunitario
Cuando esto ocurre, la célula asesina puede empezar a dividirse rápidamente. Esto crea todo un ejército de células idénticas: un clon. Todas ellas tienen el mismo receptor de células T que la célula madre y, por tanto, también pueden reconocer el antígeno correspondiente y luchar contra la célula portadora del antígeno. Sin embargo, la unión a un fragmento de molécula extraña no siempre conduce a una proliferación de la célula inmunitaria correspondiente. "Queríamos saber por qué ocurre esto", explica Schober. "Para ello, observamos la respuesta inmunitaria de sujetos de prueba que habían recibido una vacunación con una vacuna de ARNm durante la pandemia de Covid".
Las vacunas de ARNm hacen que las células del organismo produzcan un fragmento proteico específico del coronavirus. A continuación, este fragmento es reconocido por receptores coincidentes y puede activar así las células asesinas respectivas. En caso de infección real, el organismo puede combatir rápidamente el agente patógeno. Por regla general, existen varios centenares de receptores de células T que pueden acoplarse a la proteína del virus. Sin embargo, algunos de ellos son más precisos que otros, por lo que se unen con más fuerza. En términos técnicos, tienen una mayor "avidez". "Ahora hemos podido demostrar que las células asesinas sólo se dividen si su avidez supera un determinado umbral", explica Schober.
La diversidad aumenta la eficacia contra los mutantes
De los varios cientos de líneas celulares, quedan unas pocas docenas que forman cada una un clon de células de defensa. "Sin embargo, no ocurre que las células asesinas con mayor avidez sean las que más se multiplican", subraya Katharina Kocher, estudiante de doctorado de Schober, que realizó gran parte de los experimentos. "Tienen que tener un nivel mínimo de avidez para dividirse. Sin embargo, el grado en que lo hacen y lo grande que acaba siendo el clon respectivo de células de defensa parece depender del azar." Así pues, poco después de la vacunación, el sistema inmunitario de los sujetos de ensayo formó entre veinte y treinta clones de células asesinas de distintos tamaños. Cada uno de ellos tenía un receptor de células T diferente y, sin embargo, todos eran capaces de unirse con suficiente fuerza a la proteína del virus formado tras la vacunación.
Esta diversidad de tropas de defensa es una gran ventaja, como pudieron demostrar experimentalmente los investigadores: "Si el virus muta con el tiempo, aumenta la probabilidad de que aún haya células asesinas que puedan combatirlo", explica Schober. "Un solo clon -por muy alta que sea su avidez- nunca podría cubrir todas las mutaciones posibles".
Este tipo de análisis siguen siendo poco frecuentes, sobre todo en humanos. Esto también tiene que ver con el enorme esfuerzo que tuvieron que realizar los investigadores: "Examinamos varios miles de células asesinas en cada sujeto de ensayo y analizamos la estructura de sus receptores", dice Schober. "Luego recreamos más de cien receptores individuales en un sistema de prueba para medir su avidez". Pero el esfuerzo mereció la pena. "Los resultados de nuestro estudio aportan una interesante visión de las estrategias del sistema inmunitario, que también puede beneficiar al desarrollo de nuevas vacunas en el futuro".
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Publicación original
Katharina Kocher, Felix Drost, Abel Mekonnen Tesfaye, Carolin Moosmann, Christine Schülein, Myriam Grotz, Elvira D’Ippolito, Frederik Graw, Bernd Spriewald, Dirk H. Busch, Christian Bogdan, Matthias Tenbusch, Benjamin Schubert, Kilian Schober; "Vaccination-induced T cell responses maintain polyclonality with high antigen receptor avidity"; Science Immunology, Volume 10
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