Los esfuerzos para desarrollar una vacuna eficaz contra la malaria han estado ocurriendo durante décadas con un éxito hasta ahora limitado.
Pero al construir sobre la investigación más reciente sobre las células inmunes, hemos descubierto una nueva estrategia de vacuna que se enfoca en desarrollar inmunidad directamente en el hígado, una etapa obligatoria de infección para el parásito antes de que infecte nuestras corrientes sanguíneas. En ratones hemos sidopuede usar un proceso de vacunación de dos etapas para atraer primero las células inmunes al hígado y luego mantenerlas allí, deteniendo rápidamente el parásito antes de que pueda escapar al torrente sanguíneo.
El descubrimiento, publicado en la revista inmunidad , significa que las vacunas potenciales existentes podrían hacerse más efectivas mediante el uso de un mecanismo similar para promover la residencia permanente de las células inmunes en el hígado para su protección.
Si bien los esfuerzos para controlar los mosquitos portadores de la malaria están reduciendo las tasas de infección, la malaria sigue siendo una terrible causa de muerte en los países más pobres. Hubo 438,000 muertes por malaria en 2015, muchos de ellos niños menores de cinco años. En total hubo 214 millones de casos demalaria.
Los parásitos de la malaria se depositan en la piel cuando se alimenta un mosquito infectado. Luego, los parásitos se dirigen rápidamente al hígado, donde infectan los componentes básicos del órgano, llamados hepatocitos. Dentro de unos días, después de sufrir una metamorfosis, ingresan alsangre donde infectan los glóbulos rojos, causando fiebre, dolores de cabeza, escalofríos y posiblemente la muerte.
Memoria e inmunidad
La etapa hepática de la infección se lleva a cabo por un número extremadamente bajo de parásitos, probablemente menos de cien. Esto está en marcado contraste con la etapa sanguínea, donde el número de parásitos puede llegar fácilmente a cientos de millones. Sería lógicopensar que la eliminación de parásitos del hígado sería más fácil que la de la sangre, pero en realidad es la baja cantidad de parásitos en el hígado lo que los hace difíciles de controlar dado que el hígado es un órgano tan grande, compuesto por miles de millones de hepatocitos.una picadura de mosquito, solo uno de cada 100 millones de hepatocitos se infectan, y los parásitos solo permanecen en estos hepatocitos durante aproximadamente una semana antes de pasar a la sangre. La baja frecuencia de hepatocitos infectados y el poco tiempo antes de que los parásitos se propaguen, hacen que sea bastantejuego difícil de esconderse y buscar el sistema inmune para protegerlo de la infección.
La memoria inmunológica es una característica notable de nuestro sistema inmune que permite combatir los patógenos de manera más eficiente la segunda vez que los encontramos. Es proporcionada por células inmunes de larga vida, llamadas células de memoria, que se forman durante la primera infección y puedenresponden rápidamente cuando el mismo patógeno infecta nuevamente. El proceso es explotado por la vacunación, lo que hace que las células de memoria se formen contra una infección falsa, por ejemplo, exponiendo nuestro sistema inmunológico a un insecto muerto o una parte de él llamado antígeno para administrarprotección de EE. UU. si alguna vez encontramos el error en vivo.
Hasta hace poco, se pensaba que las células de memoria recirculaban constantemente en todo el cuerpo en la sangre, y que las señales de alarma generadas por la infección los llamaban a los tejidos infectados para destruir el patógeno infeccioso. Esto significaba que se requería un tiempo precioso para reclutar la memoria circulantecélulas a donde se necesitan. Esto ha sido una debilidad crítica contra el rápido parásito de la malaria.
Sin embargo, en los últimos años, nuestra visión de que todas las células de memoria recirculan alrededor del cuerpo ha cambiado por el descubrimiento de células T de memoria residentes en los tejidos. Este descubrimiento fue iniciado por el Profesor Asociado Thomas Gebhardt, el Dr. Laura Mackay y el Profesor FrankCarbone, también de la Universidad de Melbourne en el Instituto Doherty, descubrieron que algunas células T de memoria podrían en realidad sembrar permanentemente en los órganos y estar disponibles para futuras batallas, como en la piel durante la infección por herpes.
La ventaja de las células T residentes en los tejidos era que, a diferencia de las células de memoria circulantes, no necesitaban tiempo para migrar al sitio de la infección, pero ya estaban en el sitio para un ataque rápido. Presumimos que las células de memoria residentes en los tejidos también podrían existiren el hígado y podrían proporcionar una ventaja crítica sobre las células T de memoria circulante para encontrar y matar parásitos de malaria en etapa hepática.
Para probar nuestra hipótesis, primero demostramos que las células T de memoria residentes pueden formarse en el hígado. Luego, junto con nuestros colaboradores en el Instituto de Descubrimiento de Biomedicina de Monash y el Instituto Centenario, diseñamos una nueva estrategia de vacunación llamada 'cebar y atrapar' queestá dirigido a inducir la formación de estas células. Logramos esto al administrar nuestra vacuna en dos etapas. La primera etapa, o "cebado", maximizó la expansión de células T específicas que combaten la malaria, mientras que en la segunda etapa entregamos la vacuna.antígeno de la malaria específicamente en el hígado. Esto dio como resultado la 'captura' efectiva de las células T en el hígado, ya que las células T que responden se convierten en células de memoria residentes en el hígado.
Descubrimos que los ratones vacunados con 'cebo y trampa' estaban completamente protegidos contra la infección por parásitos de la malaria. Además, cuando eliminamos las células de memoria residentes en el hígado de los ratones vacunados, la protección se perdió por completo, lo que indica que estas células eran esenciales para la protección.
¿Qué sigue?
Nuestra vacuna se encuentra en una etapa experimental temprana y no es aplicable a los humanos en su forma actual. Nuestros próximos desafíos son encontrar antígenos equivalentes en el parásito humano a los que usamos en nuestra vacuna de ratón y diseñar formas factibles y seguras de administrarla vacuna para humanos
Sin embargo, nuestro trabajo abre una nueva vía para el diseño de vacunas antipalúdicas eficientes. Sugiere que la eficacia de las vacunas experimentales que ya están en desarrollo podría mejorarse promoviendo la formación de células T de memoria residentes en el hígado.
Nota del editor: este artículo se publicó por primera vez en persecución . Lea el artículo original .
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Melbourne . Original escrito por el Dr. Daniel Fernández-Ruiz y el Profesor William Heath, Universidad de Melbourne en el Instituto Peter Doherty para la Infección y la Inmunidad. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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