Nuestro sistema inmune "recuerda" microorganismos a los que nunca hemos estado expuestos

Está establecido el dogma de que el sistema inmune desarrolla una “memoria” de un patógeno microbiano (con su correspondiente mayor capacidad para combatir dicho microbio) sólo después de la exposición a ella, o a sus componentes. Sin embargo, un descubrimiento realizado por investigadores de la Stanford University School of Medicine pone en duda este dogma.

En un estudio pionero que se publicará en la revista Immunity, los investigadores descubrieron que en el transcurso de nuestras vidas, las células CD4, cuya capacidad para poner en marcha la respuesta inmune a virus, bacterias, protozoos y hongos patógenos pueden significar la diferencia entre la vida y la muerte, de alguna manera adquieren la memoria de microbios que nunca han entrado en nuestros cuerpos.

Varias implicaciones derivan de este descubrimiento. En el estudio, la sangre de los recién nacidos no mostró signos de esta memoria mejorada, lo que podría explicar por qué los niños son mucho más vulnerables a las enfermedades infecciosas que los adultos. Por otra parte, los resultados sugieren una posible razón por la cual la vacunación contra un solo patógeno, el sarampión, parece haber reducido la mortalidad global entre los niños africanos más de lo que se puede atribuir a la disminución de las muertes por sarampión por sí solas.

“Incluso puede proporcionar una pista evolutiva acerca de por qué los niños comen tierra”, dijo el autor principal del estudio, Mark Davis, PhD, profesor de microbiología e inmunología y director del Instituto Stanford para la inmunidad, Trasplante y la infección. “La memoria inmunológica preexistente de patógenos peligrosos que nuestro sistema inmunológico nunca antes había visto tal vez se deriva de nuestra constante exposición a ubicuos, en su mayoría microorganismos inofensivos en el suelo y los alimentos y en nuestra piel, nuestros pomos de las puertas, nuestros teléfonos y nuestros auriculares del iPod. “

Con el fin de ser capaz de reconocer y a continuación coordinar una respuesta a un patógeno particular sin incitar una reacción exagerada, una célula CD4 choca con cada uno con su propia capacidad limitada para reconocer una única “parte del cuerpo” de un patógeno o, para ser más científico, epítopo . Contactar con el epítopo puede causar que un CD4 entre en acción, replicandose rápidamente y realizando el equivalente inmunológico de publicación de boletines y bramar órdenes de ataque a través de un megáfono a otras células inmunes.

A principios de 1980, Davis desentrañó el misterio de cómo los organismos como nosotros, equipados con sólo 20.000 genes, más o menos, podemos generar posiblemente miles de millones de diferentes capacidades epítopo – dirigidas representado en conjunto por las células T.

Esa variación cuenta para nuestra capacidad de montar una respuesta inmune a todo tipo de invasores microbianos, ya sea familiar o no visto anteriormente. Sin embargo, no tiene en cuenta el fenómeno de la memoria inmune. Las células CD4, al igual que otras células T, se puede dividir en dos grupos: las denominadas “vírgenes” CD4 dirigidas a epítopos al azar pertenecientes a los patógenos que no han encontrado todavía, y CD4 que, después de haber tenido un anterior encuentro con uno u otro error, nunca lo han olvidado. Estas últimas células CD4 tienen una vida media excepcionalmente larga y alta capacidad de reacción a cualquier nuevo encuentro con el mismo patógeno.

Una sofisticada técnica inventada por Davis en 1996 permitió al equipo de Stanford identificar una célula CD4 individual dirigida a un epítopo particular entre millones. Usando este método, el equipo expueso sangre rica en células inmunes extraída de 26 adultos sanos, así como de dos cordones umbilicales de recién nacidos, a diversos epítopos de diferentes cepas virales. Ellos fueron capaces de pescar, de entre cientos de millones de células CD4 por ejemplo, aquellos sensibles a cada epítopo viral.

Casi la totalidad de las 26 muestras de sangre de adultos contenía células sensibles al VIH; al virus del herpes, y al citomegalovirus. Esto no es sorprendente, teniendo en cuenta los inventarios exhaustivos de células CD4 con afinidades divergentes de los humanos.

Lo sorprendente fue que, en promedio, alrededor de la mitad de las células CD4 sensibles a virus en cada muestra de adultos con signos inequívocos de estar en la “memoria” manifestaba: un marcador de superficie celular característico, patrones de activación de genes característicos de las células T de memoria, y secreción rápida de señales bioquímicas distintivas, llamadas citoquinas: incluso aunque las pruebas clínicas muy sensibles mostraron que estos individuos no habían estado expuestos a ninguno de estos virus en la vida real.

La sangre de los recién nacidos contenía frecuencias similares de células CD4 sensibles a los mismos tres virus. Sin embargo, todas estas células se encuentraban en estado “virgen” en lugar de “de memoria”.

Otra sorpresa: Alrededor de una quinta parte de las muestras de adultos mostró “reacción cruzada” de células CD4 de memoria en respuesta a otros microbios ambientales inofensivos. Teniendo en cuenta que los investigadores probaron sólo una fracción insignificante de todos los microbios que una persona puede enontrarse, es una apuesta segura que esta medida de reactividad cruzada de células CD4 era una subestimación.

A continuación, los investigadores reclutaron a dos adultos que no habían sido vacunados contra la gripe en cinco años o más, y los vacunaron ellos. En estos voluntarios, las células CD4 de memoria proliferaron y de lo contrario se activaron en respuesta a la exposición a ciertos componentes del virus influenza, pero también a varios epítopos de diferentes microbios bacterianos y protozoarios.

Esta reactividad cruzada podría explicar por qué la exposición a los microbios comunes en la tierra y en nuestros hogares nos hace menos susceptibles a los peligrosos agentes infecciosos.

Lo que plantea otro punto. “Criamos y utilizamos ratones experimentales de laboratorio en ambientes totalmente artificiales, ultra-limpios “, dijo Davis. “Eso no se parece en nada al ambiente en que vivimos. Las células CD4 de ratones adultos en el entorno del laboratorio se encuentran casi en su totalidad en el estado “virgen”. Pueden ser más representativos de los recién nacidos que de los adultos.”

El estudio de Davis ofrece la esperanza de que parte de la inmunidad conferida por la vacuna se extiende más allá del microbio específico al que se dirige. Esto ayuda a sostener el impulso necesario para vacunar a los niños en el mundo en desarrollo. Nada menos que 30 patógenos diferentes pueden causar diarrea, por lo que vacunar a los niños pequeños contra todos ellos, incluso si esas vacunas existiesen requiere tantas inyecciones separadas como para ser logísticamente imposible. La comprensión del mecanismo por el que se produce la reactividad cruzada, además, puede permitir que los inmunólogos desarrollen “vacunas de amplio espectro” que cubran un número mayor de organismos infecciosos.

Fuente: Medical Express