Como un mentor que ayuda a los estudiantes de medicina a elegir entre especialidades, un complejo de proteínas ayuda a dar forma al destino del desarrollo de las células T, informaron científicos del St. Jude Children's Research Hospital. La investigación aparece hoy en la revista Ciencia Inmunología y se suma a la creciente evidencia del papel fundamental que desempeña el metabolismo celular en el sistema inmunitario.
El complejo de proteínas es mTORC1, que regula el crecimiento y el metabolismo celular. Los inmunólogos de St. Jude descubrieron que mTORC1 actúa en respuesta a las señales de las células T en desarrollo y alrededor de ellas y se cruza con la actividad metabólica, para influir en si las células se convierten en células T convencionales o no convencionales.Para su sorpresa, los investigadores encontraron que la interrupción de mTORC1 condujo a cambios metabólicos que favorecieron el desarrollo de células T no convencionales a expensas de las células T convencionales.
La investigación se produce en medio de la emoción de aprovechar el sistema inmunitario para combatir el cáncer, domar las enfermedades autoinmunes y combatir las enfermedades infecciosas. "Sabemos que las células T convencionales y no convencionales son fundamentalmente diferentes", dijo el autor correspondiente Hongbo Chi, Ph.D., amiembro de la facultad del Departamento de Inmunología de St. Jude. "Expresan diferentes receptores de la superficie celular. Las células tienen diferentes funciones. Pero hasta ahora el mecanismo que ayuda a decidir su destino ha permanecido en gran parte desconocido".
Las células T juegan un papel central en el sistema inmune adaptativo, funcionando como unidades de comando de élite entrenadas para encontrar y eliminar virus específicos y otras amenazas. El desarrollo de células T ocurre en el timo después de que las células inmaduras precursoras en la médula ósea viajan allí paramaduran y se especializan. Su especialidad está señalada en parte por los receptores de proteínas en la superficie celular conocidos como receptores de células T TCR o receptores de antígenos. Las células T dependen de los receptores de células T para reconocer objetivos y responder a condiciones cambiantes.
En los humanos, la gran mayoría de los receptores de células T tienen una cadena de proteína alfa α y una cadena beta β. Estas son células T convencionales que circulan ampliamente y residen en el bazo y los ganglios linfáticos. Un número menor de TLas células portan receptores formados por una cadena de proteínas gamma γ y delta δ. Pertenecen a la familia de las células T no convencionales que se encuentran en el intestino, la piel y otros tejidos de barrera.
Al trabajar con modelos de ratones y desarrollar células T en el laboratorio, Chi y sus colegas demostraron que la activación de mTORC1 acelera la producción de energía a través de la glucólisis y la oxidación para alimentar el metabolismo anabólico y promover el desarrollo de células T αβ.
Cuando los investigadores deshabilitaron mTORC1, el metabolismo se interrumpió, lo que se asoció con una reducción en las células T αβ y un aumento en las células T γδ. La eliminación de un componente clave de mTORC1, una proteína llamada RAPTOR, deshabilitó mTORC1 y alteró el equilibrio metabólico endesarrollo de células T. El cambio redujo el metabolismo anabólico pero aumentó los niveles de moléculas tóxicas llamadas especies reactivas de oxígeno ROS y actividad regulada a lo largo de una vía molecular que promueve el crecimiento celular.
El cambio mejoró el desarrollo de las células T γδ en el timo y dificultó el desarrollo de las células T αβ.
Los investigadores también informaron que la expresión de genes característicos asociados con las células T γδ se mejoró en ratones cuando se eliminó RAPTOR del complejo mTORC1.
"Esta investigación establece la señalización metabólica impulsada por mTORC1 como un factor decisivo para determinar el destino del desarrollo de las células T y sugiere que los procesos metabólicos son un mecanismo fundamental que conecta las señales externas con los procesos internos para guiar el destino de las células inmunes", dijo Chi.
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Materiales proporcionado por Hospital de investigación infantil St. Jude . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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