The Conversation vía Reuters.- Muchas investigaciones se han dedicado a entender cómo funciona el sistema inmunológico pero, los recientes esfuerzos para combatir el Covid-19 han demostrado una gran complejidad que aún supone muchos misterios. Por ejemplo, la forma en que nuestro sistema inmunológico aprende a recordar infecciones pasadas ha resultado muy difícil de estudiar en humanos.
Un nuevo estudio realizado por los investigadores Louisa James y Hamish King nos ha acercado un paso más a comprender cómo nuestro cuerpo recuerda las infecciones pasadas para que podamos combatirlas en el futuro. La investigación revela el importante papel que juegan los anticuerpos en la creación de inmunidad de larga duración, y que diferentes tipos de células inmunitarias, llamadas células B, pueden influir en el tipo de memoria inmunitaria generada.
La investigación se centró en los llamados centros germinales que se forman durante las infecciones en nuestros ganglios linfáticos, bazo y amígdalas. Estos juegan un papel importante en nuestro sistema inmunológico, ya que son el lugar donde las células inmunes se ensamblan e interactúan durante las respuestas inmunitarias. También son donde se crea nuestra “memoria inmunológica”, por lo que el sistema inmunológico puede “recordar” cómo defenderse contra ciertos patógenos en el futuro.
Los centros germinales están formados por diferentes células inmunes, y un tipo, llamado células B, es particularmente importante para generar memoria inmunológica. Estas células B producen anticuerpos (una proteína) en respuesta a infecciones o vacunas, que se unen a patógenos (como bacterias y virus) y los destruyen o activan la acción de otras células inmunes.
Al principio de una infección, algunas de las células B de nuestro cuerpo responden liberando una explosión de anticuerpos que proporcionan una línea de defensa temprana contra el patógeno. Pero la mayoría de estas células B liberadas en esta primera ola inicial son de corta duración y mueren una vez que la infección termina, lo que resulta en la pérdida de sus anticuerpos. Sin embargo, algunas células B ingresan a los centros germinales donde pueden desarrollar anticuerpos más fuertes y convertirse en células de larga vida que nos protegen de futuras infecciones.
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Aunque el centro germinal es increíblemente importante para la memoria inmunológica, su complejidad ha dificultado que los científicos comprendan por completo cómo se comportan las células B mientras están dentro. Así que dicho estudio realizado se propuso crear una “hoja de ruta” de la respuesta del centro germinal utilizando amígdalas humanas para comprender qué tipos de células B están presentes y cómo su comportamiento contribuye a crear una inmunidad de larga duración. Conocer estos factores podría ser importante para desarrollar vacunas eficaces.
James y King utilizaron una tecnología de vanguardia llamada genómica unicelular, que mide los genes expresados por decenas de miles de células individuales y la secuencia genética que produce su anticuerpo. Los genes expresados por cada célula B individual nos informa sobre el comportamiento y la función de la célula, mientras que la secuencia del gen del anticuerpo revela cómo cambian los anticuerpos en el centro germinal. Este enfoque les permitió identificar tipos muy raros de células B que se perderían con otras tecnologías.
Luego, utilizaron esta información para reconstruir toda la respuesta del centro germinal, que reveló exactamente cómo evolucionan las diferentes células B desde el momento en que detectan un patógeno hasta la formación de la memoria inmunitaria.
Uno de los descubrimientos clave de su investigación fue que el tipo de anticuerpo que produce una célula B afecta su comportamiento y la probabilidad de que cree una inmunidad de larga duración. Las células B pueden expresar una de las cinco clases de anticuerpos y cada clase desencadena diferentes respuestas inmunitarias. Por ejemplo, la clase de anticuerpos IgG desencadena fuertes respuestas inmunitarias antivirales, mientras que la clase IgA protege nuestro intestino y vías respiratorias.
Todas las células B comienzan produciendo la clase de anticuerpos IgM, que ofrece una amplia protección inmunológica, pero es menos eficaz en comparación con otras clases. No obstante, las células B pueden cambiar a otra clase cuando se activan durante una respuesta inmunitaria.
Anteriormente se pensaba que este proceso de cambio de clase ocurre en el centro germinal. Pero estudios recientes en ratones han encontrado que las células B cambian su clase de anticuerpos antes de la respuesta del centro germinal. Louisa y Hamish confirmaron que esto también sucede en humanos; de igual forma identificaron qué genes son expresados por las células B en esta importante etapa.
La investigación señaló que las células B que habían pasado de producir anticuerpos IgM a IgA o IgG expresan diferentes niveles de ciertos genes, incluidos los genes que controlan si una célula B se vuelve longeva. Entonces, si una célula B cambia su clase de anticuerpos antes de ingresar a un centro germinal influye en si desarrolla inmunidad de larga duración a ese patógeno en particular. Sin embargo, todavía no logran determinar por qué una célula B cambia o no.
El hecho de que una célula B sea parte de la primera ola de corta duración o ayude a formar el centro germinativo también depende de muchos factores, incluida la rapidez con la que se elimina un patógeno, la edad de la persona y el tipo de infección. Debido a que las células B necesitan centros germinales para desarrollar la memoria inmunológica, cuanto más se pueda descubrir sobre estos diferentes factores, mejor será la comprensión de nuestra susceptibilidad a diferentes enfermedades.
Comprender con precisión cómo funcionan los centros germinales es clave para diseñar vacunas eficaces que generen inmunidad de por vida. En el futuro, la combinación de diferentes tecnologías como las que Louisa y Hamish usaron en su investigación junto con otros métodos permitirá comparar directamente las respuestas inmunes a las vacunas contra muchos agentes infecciosos, como el SARS-CoV-2, y comprender la memoria inmunológica de manera más general.
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