Los ancianos sufren complicaciones más graves de las infecciones y se benefician menos de la vacunación que la población general. Los científicos saben desde hace mucho tiempo que el sistema inmunitario debilitado es el culpable, pero los mecanismos exactos detrás de esta inmunidad rezagada siguen siendo en gran medida desconocidos.
Ahora la investigación dirigida por investigadores de la Facultad de Medicina de Harvard sugiere que el metabolismo debilitado de las células T inmunes puede ser en parte el culpable.
Los hallazgos, publicados el 10 de diciembre en PNAS y basado en experimentos en células inmunes de ratón, identifique una vía metabólica específica llamada metabolismo de un carbono que es deficiente en las células T de roedores envejecidas. El trabajo también sugiere posibles formas de restaurar la función inmune debilitada con el uso de moléculas pequeñascompuestos que aumentan el rendimiento de las células T.
"Creemos que nuestros hallazgos pueden ayudar a explicar el mal funcionamiento básico que impulsa la pérdida de las defensas inmunes con la edad", dijo la autora principal del estudio Marcia Haigis, profesora de biología celular en el Instituto Blavatnik de la Facultad de Medicina de Harvard ". Si se afirma en estudios posteriores,Esperamos que nuestros hallazgos puedan sentar las bases para el desarrollo de terapias para mejorar la función inmune ".
El papel de las células T en el sistema inmunitario es doble: atacar a las células que causan enfermedades como las bacterias, los virus y el cáncer y "recordar" a los invasores del pasado: la forma en que el cuerpo asegura que puede detectar una amenaza y montar una defensa rápida duranteencuentros posteriores con los mismos patógenos. En una persona sana, las células T circulan en la sangre y escanean silenciosamente el cuerpo en busca de amenazas utilizando proteínas en la superficie de la célula. Si una célula T se encuentra con otra célula que considera peligrosa, la célula T se activa.cascada molecular en la que cambia del modo de vigilancia al modo de ataque. Las células activadas se replican rápidamente para construir un ejército y destruir al enemigo.
Primero, los investigadores buscaron diferencias generales entre las células T viejas y jóvenes. Aislaron las células T del bazo de ratones jóvenes y viejos y notaron que, en general, los ratones más viejos tenían menos células T. Luego, para medir las células 'Los investigadores activaron las células T imitando las señales normalmente activadas por los patógenos durante la infección. Las células T más antiguas mostraron una activación disminuida y una función general en respuesta a estas señales de alarma. Específicamente, crecieron más lentamente, secretaron menos moléculas de señalización inmunológicay murieron a un ritmo mucho más rápido que las células T jóvenes. Los investigadores también observaron que las células T envejecidas tenían un metabolismo más bajo, consumían menos oxígeno y descomponían los azúcares de manera menos eficiente. También tenían mitocondrias más pequeñas de lo normal, los generadores de energía de las células que mantienenellos vivos
Haigis y sus colegas observaron que era como si estas células inmunes más viejas hubieran perdido su "apetito" y su capacidad para procesar combustible en energía.
Para determinar las vías metabólicas detrás de este mal funcionamiento, los científicos analizaron todas las diferentes proteínas en las células, incluidas aquellas que podrían ser importantes para convencer a una célula T de la latencia a un estado de lucha. El equipo descubrió que los niveles de unas 150 proteínasfueron inferiores a lo normal tras la activación de las células T envejecidas, en comparación con las células T jóvenes. Alrededor de 40 proteínas mostraron niveles más altos que lo normal en las células T envejecidas frente a las células jóvenes. Muchas de estas proteínas tienen funciones desconocidas, pero los investigadores encontraron que las proteínas involucradasun tipo específico de metabolismo, llamado metabolismo de un carbono, se redujo en casi un 35 por ciento en las células T envejecidas.
El metabolismo de un carbono comprende un conjunto de reacciones químicas que tienen lugar en las mitocondrias de la célula y el citosol celular para producir aminoácidos y nucleótidos, los componentes básicos de las proteínas y el ADN. Este proceso es crítico para la replicación celular porque suministramaterial para construir nuevas celdas.
El trabajo previo del equipo había demostrado que el metabolismo de un carbono desempeña un papel central en el suministro de componentes biológicos esenciales para el creciente ejército de células T durante la infección. Por lo tanto, se preguntaron los científicos, podrían agregar los productos de esta vía a las células T debilitadasrestaurar su estado físico y función?
Para probar esta hipótesis, el equipo agregó dos moléculas, el formiato y la glicina, los principales productos del metabolismo de un carbono, cuyos niveles se redujeron notablemente en las células T envejecidas. De hecho, agregar las moléculas aumentó la proliferación de células T y redujo las célulasmuerte a niveles normales.
Los investigadores advierten que, aunque alentadores, los efectos se observaron únicamente en células de ratones en platos de laboratorio en lugar de en animales y deben confirmarse en experimentos posteriores
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Materiales proporcionado por Escuela de Medicina de Harvard . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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