El medio ambiente puede marcar la diferencia en el comportamiento, incluso a nivel celular. Los científicos del Instituto de Investigación Carilion de Virginia Tech han descubierto que incluso un pequeño cambio en los factores ambientales puede cambiar la forma en que madura una célula del sistema inmunitario.
Publicaron sus resultados en de la naturaleza diario de acceso abierto Informes científicos .
"Se sabe que las proteínas llamadas citoquinas influyen en el destino de las células inmunes, pero los mecanismos del proceso no se entienden completamente", dijo Kenneth Oestreich, profesor asistente del Instituto de Investigación Virginia Tech Carilion e investigador principal del artículo ".En nuestra investigación, examinamos cómo una citocina específica, la interleucina-15, influye en los patrones de expresión génica en las células T auxiliares ".
Las citocinas liberadas por las células afectan el comportamiento de otras células. En este caso, Oestreich y su equipo estudiaron cómo la interleucina-15, o IL-15, afecta las células del sistema inmune en un modelo de roedor.
Algunas de estas células, llamadas células T-helper, controlan y regulan el sistema inmunitario al proporcionar asistencia a otros glóbulos blancos.
las células T-helper maduran de manera diferente dependiendo de las señales ambientales en el cuerpo.
"Hay varios subconjuntos efectores maduros diferentes que pueden desarrollarse a partir de células T CD4 + ingenuas", dijo Oestreich, quien también es profesor asistente de ciencias biomédicas y patobiología en el Colegio de Medicina Veterinaria Virginia-Maryland. "Dos delos factores que dictan cómo madura una célula T-helper son el entorno en el que existe la célula y cómo los factores de transcripción dentro de la célula responden a ese entorno ".
La infección y la enfermedad hacen que las citocinas específicas aumenten en el cuerpo durante una respuesta inmune. La investigación previa de Oestreich demostró que los altos niveles de una citocina conocida como IL-2 pueden hacer que las células vírgenes se conviertan en células T-helper 1, que típicamente promuevenrespuesta inflamatoria para matar los patógenos invasores.
Por el contrario, una disminución en IL-2 puede conducir a un tipo diferente de célula T-ayudante que afecta la producción de anticuerpos.
Los médicos usan IL-2 como un tratamiento en pacientes con cáncer porque la citocina produce una respuesta inflamatoria tan efectiva en el cuerpo, que en realidad puede ayudar al cuerpo a matar las células cancerosas. Aunque el tratamiento ayuda a algunos pacientes, no siempreeficaz y puede causar efectos secundarios graves.
"Varias otras citocinas también pueden influir en el destino de las células inmunes", dijo Oestreich. "Es por eso que los médicos están expandiendo el uso terapéutico de las citocinas más allá de la IL-2 para tratar de promover respuestas inmunes particulares en sus pacientes".
IL-15 comparte muchas similitudes con IL-2, incluidos sus receptores. Aunque los médicos ya están probando la eficacia de IL-15 como inmunoterapéutico contra el cáncer, se sabe relativamente poco acerca de cómo la citocina influye en las células T cooperadoras vírgenes.
Eso es lo que Oestreich y su equipo se propusieron descubrir, y sus hallazgos fueron inesperados.
"La IL-15 sola no promovió la respuesta inflamatoria de las células TH1 que pensamos que sería", dijo Oestreich, y agregó que la respuesta fue similar a la disminución de los niveles de IL-2, que afecta la producción de anticuerpos.
Los receptores para IL-2 e IL-15 constan de tres partes, dos de las cuales se comparten entre las citocinas. IL-15 es única en que la tercera porción de su receptor, la subunidad alfa, se expresa en otra célulaEs como una puerta con tres cerraduras, pero solo tienes dos llaves y un vecino tiene la tercera.
"Varios tipos de células pueden influir en la señalización de IL-15", dijo Kaitlin Read, coordinadora del laboratorio Oestreich y uno de los autores principales del artículo. "Para unirse completamente, IL-15 necesita la tercera subunidad del receptor, perono necesariamente la celda extra. Es una capa adicional de complejidad "
El vecino con la tercera clave puede querer conversar o pedir prestada una llave inglesa. El vecino, como la celda superflua, puede afectar la rapidez con que se desbloquea la puerta. "Descubrimos que puede proporcionar menos IL-15 si se presenta consu tercer receptor ", dijo Oestreich." Desde el punto de vista terapéutico, los pacientes podrían tomar menos medicamentos y aún así obtener la misma respuesta fuerte ".
Oestreich dijo que el siguiente paso puede ser determinar si los pacientes con cáncer que ya están recibiendo IL-15 en ensayos clínicos exhiben la misma respuesta inmune TH1 observada en su laboratorio.
"Este es un informe muy oportuno y provocativo", dijo Kim Margolin, profesora clínica adjunta en la Universidad de Stanford que no participó en el estudio. "Hay un gran valor para la investigación que aumenta nuestra comprensión mecanicista de estas moléculas".
Margolin, un médico que se especializa en inmunoterapia contra el cáncer y estudia el potencial terapéutico de las variaciones de IL-15, señaló que IL-15 ingresó recientemente a la clínica como agente único y en combinación con otros agentes inmunomoduladores como antitumoralanticuerpos
"Esta investigación proporciona a los investigadores clínicos y de laboratorio información adicional sobre los mecanismos de acción de esta citocina única", dijo Margolin. El trabajo de Oestreich podría ayudar a mejorar la eficacia de las terapias existentes.
"Nuestra investigación es ciencia básica, pero los ensayos clínicos en curso podrían utilizar nuestros hallazgos ahora", dijo Oestreich. "Eso es muy emocionante".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Virginia Tech . Original escrito por Ashley WennersHerron. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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