Desentrañando el mecanismo de la memoria inmunitaria

El sistema inmunitario es una de las partes más complejas de nuestro organismo. Nos mantiene sanos deshaciéndose de parásitos, virus o bacterias y destruyendo células dañadas o cancerosas. Una de sus capacidades más intrigantes es su memoria: la primera vez que está en contacto con un componente extraño (llamado "antígeno" en la jerga científica) nuestro sistema inmunitario adaptativo tarda unas dos semanas en responder, pero en los contactos posteriores sus respuestas son mucho más rápidas, como si las células "recordaran" el antígeno. Pero, ¿cómo consiguen esta memoria?

En un estudio recién publicado, un equipo de investigadores coordinado por el Dr. Ralph Stadhouders, del Centro Médico de la Universidad de Rotterdam en los Países Bajos, y el Dr. Grégoire Stik, jefe de Grupo del Instituto de Investigación contra la Leucemia Josep Carreras en Badalona, Barcelona, aporta nuevas pistas sobre la memoria inmunitaria utilizando metodologías de vanguardia.

En su trabajo de investigación, Anne Onrust-van Schoonhoven, como primera autora, y sus compañeros compararon la respuesta de células inmunitarias que nunca habían estado en contacto con un antígeno (denominadas células naïve) con la de células que habían estado expuestas previamente al antígeno (células con memoria) y que, en cierto modo, lo conocían. Se centraron en las diferencias en el control epigenético de la maquinaria celular y la arquitectura nuclear de las células, dos mecanismos que podrían explicar el rápido patrón de activación de las células de memoria.

Aunque todas las células de un individuo tienen la misma información genética, cada tipo celular accede a diferentes partes del ADN. El término "epigenética" engloba los mecanismos que controlan dinámicamente este acceso. Los resultados del equipo de investigación revelaron una firma epigenética particular en las células de memoria, que provoca la activación rápida de un conjunto crucial de genes si las comparamos con las células naïve. Estos genes son mucho más accesibles a la maquinaria celular, en particular a una familia de factores de transcripción denominada AP-1.

Sin embargo, esta firma epigenética no es más que la punta del iceberg. Se sabe que la posición del ADN en el núcleo no es aleatoria y refleja el estado de activación de la célula. Los investigadores descubrieron que, efectivamente, la distribución tridimensional del ADN en el núcleo es diferente entre las células inmunitarias naïves y las de memoria. Los genes clave de la respuesta inmunitaria rápida están agrupados y bajo la influencia de las mismas regiones reguladoras, denominadas potenciadores.

El Dr. Grégoire Stik. (Foto: Josep Carreras Leukaemia Research Institute)

Aunque la mayor parte de la investigación se ha centrado en las células sanas, el equipo científico se preguntó si alguno de los mecanismos descubiertos podría, al alterarse, explicar enfermedades reales en las que el sistema inmunitario desempeña un papel importante. Para responder a esta pregunta, analizaron células inmunitarias de pacientes con asma crónica y descubrieron que los circuitos identificados como clave para una respuesta inmunitaria rápida y fuerte estaban sobreactivados.

El control epigenético del sistema inmunitario es un campo en expansión y descubrimientos como los del Dr. Stik y sus compañeros están preparando el terreno para la próxima generación de fármacos y tratamientos epigenéticos dirigidos a enfermedades autoinmunes y cáncer.

El estudio se titula “3D chromatin reprogramming primes human memory TH2 cells for rapid recall and pathogenic dysfunction”. Y se ha publicado en la revista académica Science Immunology. (Fuente: Instituto de Investigación contra la Leucemia Josep Carreras)