Los científicos del Departamento de Infección e Inmunidad del Instituto de Salud de Luxemburgo LIH revelaron un mecanismo novedoso a través del cual el sistema inmunitario puede controlar la autoinmunidad y el cáncer. En el enfoque especial de los investigadores estaban las células T reguladoras, un tipo específicode glóbulos blancos que en general actúan como un freno para el sistema inmune. El equipo de investigación de LIH dirigido por el profesor Dirk Brenner, miembro de FNR ATTRACT y jefe de inmunología experimental y molecular, reveló un mecanismo que controla la función de las células T reguladoras y determinael equilibrio entre la autoinmunidad y la actividad anticancerígena. En un modelo preclínico, los científicos demostraron además que la elucidación del mecanismo metabólico de una enfermedad puede conducir a la reducción de la enfermedad mediante una dieta racionalmente diseñada que aborde específicamente estas alteraciones metabólicas.nueva dirección para el futuro tratamiento de enfermedades metabólicas.
"Nuestro sistema inmunológico es necesario para una función corporal saludable y nos protege de todo tipo de infecciones. Particularmente importantes a este respecto son las células T y específicamente las células T reguladoras. Aunque estas representan solo una pequeña fracción de todas las células T,son cruciales para mantener nuestro sistema inmunológico bajo control ", explica el profesor Brenner." Si las células T reguladoras no funcionan, el sistema inmunitario se descontrola y se vuelve contra su propio cuerpo. Esto puede conducir a enfermedades autoinmunes perjudiciales como la esclerosis múltiple, tipo Idiabetes o artritis. Sin embargo, un sistema inmunitario altamente reactivo puede matar las células cancerosas de manera muy eficiente. Esto ha llevado al desarrollo de 'inhibidores de punto de control', medicamentos específicos que desencadenan un ataque del sistema inmunitario contra las células cancerosas y que ganó el Premio Nobel de Medicina en2018. "Los científicos luxemburgueses tomaron este ángulo y revelaron un mecanismo novedoso por el cual este equilibrio entre una reacción inmune extrema o moderada puede controlarse modificando la T c reguladoraell metabolismo.
Inicialmente, los investigadores se centraron en cómo las células T reguladoras hacen frente al estrés. El estrés celular puede originarse en las propias células, por ejemplo, cuando se activan y se dividen, pero también en su entorno, especialmente a partir de células tumorales cercanas. Radicales libres llamados reactivosLas especies de oxígeno ROS son los mediadores moleculares del estrés celular. Son perjudiciales para las células y, por lo tanto, deben desactivarse. "Los radicales libres de oxígeno son 'neutralizados' por los antioxidantes y el principal antioxidante en las células T es una molécula conocida como glutatión.Nos sorprendimos cuando nos dimos cuenta de que las células T reguladoras tenían aproximadamente tres veces más glutatión que otras células T. Esto apuntaba a una función importante ", dice Henry Kurniawan, primer autor del estudio y estudiante de doctorado en el grupo del profesor Brenner.En el enfoque genético, los científicos eliminaron un gen llamado 'glutamato cisteína ligasa' Gclc solo en una pequeña población de células T reguladoras en ratones. El gen Gclc es un instrumentoAl para la producción de glutatión.El equipo del profesor Brenner descubrió que los radicales libres se acumulaban en estas células T reguladoras genéticamente alteradas y que estas células perdían su capacidad de actuar como un freno para el sistema inmunitario.Sorprendentemente, esto condujo a una activación inmune masiva y una enfermedad autoinmune fatal.
El equipo también descubrió que la ausencia de glutatión en las células T reguladoras aumentaba masivamente el metabolismo de la serina. La serina es uno de los 22 aminoácidos diferentes que constituyen los componentes básicos de las proteínas, que a su vez son importantes para la estructura y función de las células.Ningún grupo de investigación anterior había estudiado antes la conexión entre el glutatión, los radicales libres, la serina y la función reguladora de las células T. El equipo del profesor Brenner caracterizó la alteración metabólica que condujo a la enfermedad autoinmune observada en sus ratones mutantes. Basado en sus hallazgos, diseñaron unplan nutricional con el objetivo de corregir estos cambios metabólicos que causan enfermedades. Este plan dietético carecía tanto de los aminoácidos serina como de la glicina estrechamente relacionada. Curiosamente, esta dieta de precisión diseñada suprimió la autoinmunidad severa y no se desarrolló ninguna enfermedad ". Importantemente, nuestro estudio muestraque la ausencia de solo 2 de 22 aminoácidos puede curar una enfermedad autoinmune compleja.La desviación de las bases metabólicas y moleculares exactas de una enfermedad ofrece la posibilidad de corregir estas anomalías metabólicas a través de una dieta especial que se adapta con precisión al mecanismo de enfermedad delineado.Nuestro estudio podría ser un primer paso en la dirección del tratamiento personalizado de enfermedades metabólicas y autoinmunidad ", explica el profesor Brenner.
"La relación entre el glutatión, los radicales libres y la serina se puede usar como un 'interruptor' para modular la activación de las células inmunes. Una mayor actividad de las células inmunes es beneficiosa para los pacientes con cáncer. Nos intrigó la idea de utilizar nuestros hallazgos también para estimularrespuestas antitumorales ", agrega. De hecho, el equipo demostró que los niveles más bajos de glutatión en las células T reguladoras y el aumento resultante en la activación de las células inmunes condujeron a un rechazo significativo del tumor, lo que podría abrir nuevas vías terapéuticas para el tratamiento del cáncer".Los resultados sorprendentes muestran el enorme potencial de ajustar el metabolismo para prevenir la autoinmunidad y combatir el cáncer. Esto podría allanar el camino para el desarrollo de una nueva generación de inmunoterapias ", explica el profesor Markus Ollert, Director del Departamento de Infección e Inmunidad de LIH.
En proyectos futuros, los investigadores utilizarán sus hallazgos para elaborar nuevos enfoques para la intervención terapéutica. En ese sentido, los científicos ya han demostrado que su mecanismo de control de enfermedades delineado también es relevante en las células T reguladoras humanas.
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Materiales proporcionado por Instituto de Salud de Luxemburgo . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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