En los primeros días después de que la bacteria de la tuberculosis TB infecta el cuerpo, se activa una ráfaga de células inmunes para combatir la infección. Ahora, los investigadores han identificado una célula maestra que coordina las defensas inmunes del cuerpo en esos primeros días cruciales, segúna un nuevo estudio de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis y el Instituto de Investigación de Salud de África en KwaZulu-Natal, Sudáfrica.
Los hallazgos, publicados el 5 de junio en la revista Naturaleza , sugiera que reforzar la actividad de tales células podría ayudar a evitar que las bacterias mortales se afiancen en los pulmones y reducir las decenas de millones de nuevas infecciones que ocurren cada año.
"La respuesta inmune a la bacteria de la TB depende de la respuesta temprana de esta célula, y eso abre una vía completamente nueva para el control de la TB", dijo la coautora principal Shabaana Abdul Khader, PhD, profesora y directora interina delDepartamento de Microbiología Molecular de la Facultad de Medicina. "Ahora podemos comenzar a pensar en formas de apuntar a esta célula para ayudar al cuerpo a combatir las bacterias antes de que tengan la oportunidad de establecerse".
Según la Organización Mundial de la Salud, alrededor de 1,5 millones de personas murieron de tuberculosis en 2017, lo que la convierte en la enfermedad infecciosa más letal del mundo. Si bien hay una vacuna disponible, solo proporciona una buena protección contra las formas más graves de la enfermedad en los niños pequeñosy es menos eficaz en niños mayores y adultos. A pesar de ser ampliamente utilizada, la vacuna no ha logrado detener la transmisión de la enfermedad, y una cuarta parte de la población mundial está infectada con la bacteria de la tuberculosis.
"Los resultados positivos de varios ensayos de vacunas recientes hacen que este sea un momento emocionante para trabajar en inmunología de la tuberculosis", dijo el coautor principal Alasdair Leslie, PhD, miembro de la facultad en el Instituto de Investigación de Salud de África. "Cuanto más podamos entender sobrela interacción entre las bacterias que causan TB y las personas, más posibilidades tenemos de aprovechar estos avances y derrotar esta epidemia mortal ".
Las vacunas están diseñadas para advertir al sistema inmunitario sobre microbios peligrosos al presentar fragmentos de dichos microbios a las células inmunes adaptativas. Estas células recuerdan lo que han visto y responden rápidamente si aparecen esos microbios, idealmente, antes de que los microbios se multipliqueny causar enfermedades. Pero en el caso de la tuberculosis, la inmunidad adaptativa sola, incluso cuando está preparada por la vacunación, puede ser demasiado lenta para proteger a las personas.
Khader, Leslie y sus colegas, incluidos los primeros autores Amanda Ardain, una estudiante graduada en el laboratorio de Leslie, y Racquel Domingo-Gonzalez, PhD, y Shibali Das, PhD, ambos investigadores posdoctorales en el laboratorio de Khader, estudiaron animales y personaspara identificar las células inmunes y las proteínas que defienden al cuerpo contra la bacteria de la tuberculosis en los primeros días después de la infección.
Descubrieron que las células conocidas como células linfoides innatas del grupo 3 ILC3 juegan un papel fundamental en las primeras dos semanas de infección. Las células ILC3 pertenecen a la rama innata del sistema inmune que detecta y responde a los invasores extraños en el cuerpo.Los biólogos han creído durante mucho tiempo que el sistema inmune innato carece de memoria para microbios específicos, pero estudios recientes sugieren que algunas células inmunes innatas pueden tener memoria.
Los experimentos mostraron que dentro de los cinco días posteriores a la infección, las células ILC3 aparecen en los pulmones, donde liberan compuestos químicos que activan y atraen otras células inmunes. Las células que llegan incluyen otras células inmunes innatas, que vienen cargadas con armas que matan bacterias- así como las células inmunes adaptativas que dirigen y mejoran el potencial de muerte de las células inmunes innatas. Juntas, las células inmunes rodean a las bacterias y las destruyen.
En ratones que carecen de células ILC3, las respuestas inmunitarias se retrasan y luchan por despegar. Los compuestos químicos activadores se liberan más tarde, las células inmunes tardan más en llegar a los pulmones, las bacterias no son absorbidas por las células inmunes yen consecuencia, los ratones están más enfermos y tienen más bacterias de TB en los pulmones. Cuando los investigadores administraron células ILC3 a ratones que carecían de sus propias células ILC3, la respuesta inmune se disparó y el número de bacterias nunca aumentó mucho.
"Estas células linfoides innatas parecen orquestar todas las respuestas inmunitarias iniciales, tanto innatas como adaptativas, que necesita para controlar la infección", dijo Khader, quien también es profesor de patología e inmunología.
En personas y animales enfermos de tuberculosis, las células ILC3 se congregaron en los pulmones, especialmente en las estructuras inmunes que rodeaban y mataban las bacterias. Después de que las personas fueron tratadas con éxito con antibióticos, las células ILC3 se volvieron más abundantes en su torrente sanguíneo, lo que sugiere que las células estabanya no es necesario en el pulmón para combatir infecciones.
Los desarrolladores de vacunas han ignorado en gran medida el sistema inmune innato ya que se cree que carece de la capacidad de recordar microbios específicos. Pero estudios recientes han demostrado que las células inmunes innatas pueden tener memoria o pueden entrenarse para ser más efectivas, fortaleciendo así el cuerpo innatodefensas inmunes y brindando una protección de amplio alcance. La vacuna contra la TB, conocida como la vacuna BCG, se desarrolló hace un siglo y se diseñó para atacar el sistema inmunitario adaptativo. Pero ahora se cree que funciona en parte entrenando al sistema inmunitario innato.
dijo Khader. "Los niños que reciben la vacuna BCG están protegidos no solo contra la tuberculosis, sino también contra muchas enfermedades infecciosas y cáncer diferentes durante algunos años", dijeron Khader. "Tienen tasas más bajas de enfermedad y muerte por todas las causas que los niños que no fueron vacunados"No queremos reemplazar la vacuna BCG, pero podemos encontrar un compuesto que podamos usar para aumentar la inmunidad en los niños vacunados, cuando los efectos de la BCG comienzan a desaparecer".
El grupo de Khader ha comenzado a analizar un conjunto de compuestos químicos, buscando aquellos que mejoren la actividad de ILC3 y generen una respuesta inmune más fuerte en los primeros días después de la infección.
"Todavía es una pregunta abierta si las ILC en el pulmón son entrenables o tienen memoria y cuánto duraría el entrenamiento o la memoria", dijo Khader. "Pero si podemos entrenarlos y preparar a una población de estas células y estar lista parair al pulmón, esa podría ser una de las formas en que podemos hacer una vacuna más efectiva para la tuberculosis ".
Leslie agregó: "Este estudio fue una colaboración sobresaliente entre científicos en Sudáfrica y los Estados Unidos, e ilustra perfectamente el poder de reunir experiencia en todos los continentes para avanzar en la ciencia de la tuberculosis".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Facultad de medicina de la Universidad de Washington . Original escrito por Tamara Bhandari. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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