El carácter disperso del sistema inmunitario plantea tres interesantes incógnitas muy difíciles de resolver: cuántas células inmunitarias tenemos, cuántas tenemos exactamente en cada órgano y cuánto es su peso total.

Un interesante estudio recién publicado trata de responder a estas preguntas. Como contar una a una las células es completamente imposible, los autores han usado una triple estrategia.

En primer lugar, han realizado una extensa revisión bibliográfica, recabando todos los datos disponibles referidos a la presencia de células inmunitarias en los tejidos. En concreto, trataron de recopilar las distintas densidades celulares, es decir, el número de células por gramo de tejido, además de datos histológicos.

Nuestra misión es compartir el conocimiento y enriquecer el debate.

En segundo lugar, emplearon imágenes de células en canales múltiples, una nueva tecnología que permite identificar muchos biomarcadores de manera simultánea. Eso permite reconocer tejidos y fenotipos celulares complejos.

Y, en tercer lugar, echaron mano de la de convolución basada en patrones de metilación. Aunque el nombre puede parecer rocambolesco, la de convolución celular consiste en estimar, mediante técnicas computacionales, la proporción de células que existe en un tejido concreto. Como cada célula tiene un patrón de metilación característico, la combinación de ambas técnicas permite identificar las diferentes subpoblaciones celulares presentes en una muestra.

Nuestro sistema inmune tiene 1,8 billones de células

El uso y la validación cruzada de estas tres técnicas ha permitido a los autores llegar a la conclusión de que una persona prototípica –eso sí, varón de 20-30 años, 176 cm de estatura y 73 kg de peso– tiene un total de 1,8×10¹² células. Es decir, casi dos billones (según la nomenclatura española) de células. Son muchas, especialmente si tenemos en cuenta que los tejidos muscular y adiposo constituyen el 75 % del total de la masa corporal pero que, al tratarse de células muy grandes, solo representan el 0,2 % de todas las células de nuestro organismo.

La mayoría de las células inmunitarias se ubican en dos lugares: la médula ósea y el tejido linfático. La médula ósea contiene un 40 % de esa astronómica cantidad total de células –en un 80 %, neutrófilos–. En el tejido linfático se ubica el 39 % de las células inmunes, con un importante predominio de linfocitos. La piel, los pulmones y el tracto gastrointestinal albergan, cada uno de ellos, un modesto 3 % del total.

Distribución de las células inmunitarias en el cuerpo humano. Estimaciones de las poblaciones de células inmunitarias por tipo de célula y tejido agrupadas por tejidos y sistemas primarios. GI significa tracto gastrointestinal. PNAS, CC BY-NC-ND.

Los macrófagos, que tienen una escasa representación en muchos tejidos, se acumulan en el hígado, donde representan el 70 % de las células inmunitarias de este órgano. También residen aquí un 30% de todas las células NK. De ahí se deduce que el hígado juega un importante papel en la respuesta inmunitaria, en especial en lo que se refiere a la eliminación de antígenos que han entrado por vía digestiva.

Si el sistema inmunitario fuese un órgano sólido pesaría más de un kilo

El estudio ofrece algunos descubrimientos sorprendentes. Por ejemplo, que si el sistema inmunitario fuese un órgano sólido pesaría 1.2 kg. O, lo que es lo mismo, tendría casi el mismo peso del hígado, considerado el órgano más grande y pesado.

De esos 1.2 kilos, los macrófagos, que representan apenas el 15 % del total de células inmunitarias, pesarían 600 gramos. Y las aún más escasas células dendríticas pesarían otros 100 gramos más. ¿Por qué? Pues debido al gran tamaño de estos dos tipos de células, que se contrapone al de los pequeños linfocitos, que a pesar de su elevado número solo representarían menos de 200 gramos en su conjunto. La masa de células inmunitarias contenidas en la médula ósea y el tejido linfático es la más relevante de todas (30 % y 27 % del total, respectivamente).

No obstante, la mayor sorpresa está relacionada con el tracto gastrointestinal. A diferencia de lo que se pensaba, aquí solo se ubica un 3 % del total de células inmunitarias, muchas menos de las esperadas. Y resulta también sorprendente que en el digestivo se acumulen alrededor de un 70 % de las células plasmáticas totales, que son las productoras de anticuerpos.

Mirando al futuro

Este estudio es relevante porque combina múltiples aproximaciones para resolver problemas que no permiten un abordaje directo, y que podría ser de interés para determinar el número de células pertenecientes a otros linajes.

Lo que es más importante aún, al ofrecernos una distribución global de las células del sistema inmunitario puede ayudarnos a entender mejor su organización global y, por tanto, cómo modularlo para diseñar terapias innovadoras.

Sender R, Weiss Y, Navon Y, Milo I, Azulay N, Keren L, et al.  The total mass, number, and distribution of immune cells in the human body. PNAS[Internet]2023[citado 23 oct 2023];120 (44): e2308511120. https://doi.org/10.1073/pnas.2308511120.

25 octubre 2023 | Fuente:  Conversación

El estudio, que se publica en el Journal of Cell Biology (JCB), sugiere que prevenir esta reprogramación podría evitar que el cáncer de mama haga metástasis a otros tejidos, una de las principales causas de muerte en estas pacientes.

Las células de cáncer de mama se propagan a otras partes del cuerpo al invadir el tejido mamario sano y circundante hasta que alcanzan el torrente sanguíneo, lo que puede llevarlas a otros tejidos donde pueden formar nuevos tumores metastásicos. Las células NK son glóbulos blancos que pueden reconocer y matar las células cancerosas a medida que se propagan por el cuerpo.

Las células de cáncer de mama deben superar la vigilancia de las células NK para formar metástasis a distancia, explica Andrew Ewald, profesor de Biología Celular en la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins y codirector del Programa de Invasión y Metástasis del Cáncer en el Cáncer Integral Sidney Kimmel Centrar. Sin embargo, no entendemos completamente cómo las células de cáncer de mama escapan de la inmunovigilancia mediada por células NK durante su tránsito a través de la circulación y la siembra inicial de órganos distantes.

Aunque las células de cáncer de mama con metástasis son inicialmente vulnerables a las células NK, rápidamente pueden alterar el comportamiento de sus posibles asesinos, reprogramando para que realmente promuevan las etapas posteriores de metástasis, descubrieron Ewald y sus colegas.

Utilizando varios ensayos nuevos para modelar la metástasis en el laboratorio, así como experimentos en ratones, los investigadores descubrieron que, después de encontrar células tumorales, las células NK humanas y de ratón pierden la capacidad de restringir la invasión tumoral y, en cambio, ayudan a las células cancerosas a formar nuevos tumores.

Las células NK expuestas a tumores experimentan cambios drásticos, activando y desactivando miles de genes y expresando diferentes proteínas receptoras en su superficie. Ewald y sus colegas descubrieron que los anticuerpos dirigidos a dos proteínas receptoras clave en la superficie de las células NK, llamadas TIGIT y KLRG1, evitaban que las células NK ayudaran a las células de cáncer de seno a sembrar nuevos tumores.

Los medicamentos decitabina y azacitidina tuvieron efectos similares, probablemente porque evitan cambios a gran escala en la actividad genética al inhibir las enzimas conocidas como metiltransferasas de ADN.

Los investigadores encontraron que la combinación del tratamiento con decitabina o azacitidina con anticuerpos anti-TIGIT o anti-KLRG1 fue particularmente eficaz para evitar que las células NK mejoren el potencial metastásico de las células de cáncer de mama.

Los efectos sinérgicos de los inhibidores de la metiltransferasa del ADN con anticuerpos bloqueadores de los receptores sugieren una estrategia clínica viable para reactivar las células NK expuestas a tumores para atacar y eliminar las metástasis de cáncer de mama, señala Isaac Chan, investigador de Oncología Médica en el laboratorio de Ewald y autor principal del estudio.

En combinación con nuestra observación de que las células NK son abundantes en la respuesta temprana a las células de cáncer de mama diseminadas, nuestros datos proporcionan una justificación preclínica para el concepto de inmunoterapias dirigidas a células NK en el contexto adyuvante para pacientes con cáncer de mama con alto riesgo de recurrencia metastásica, apostilla Ewald.

julio 11/2020 (Europa Press). Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

La subida de adrenalina que provoca la actividad física de alta intensidad contribuye a movilizar las células NK, las «células asesinas» del sistema inmunitario que destruyen las células cancerígenas.

«Se sabía que la infiltración de células NK puede controlar y regular el tamaño de los tumores, pero nadie había investigado cómo el ejercicio ayuda a regular el sistema», explica Hojman en un comunicado.

Los investigadores inyectaron a los ratones adrenalina como la que libera el ejercicio y observaron que las «células asesinas» se movilizaban en el flujo sanguíneo y atacaban los tumores de pulmón, hígado o piel implantados en los ratones.

«Una de las preguntas que los pacientes con cáncer se hacen siempre es cómo deben ejercitarse y si pueden hacer cualquier tipo de ejercicio», apunta Hojman.

«Hasta ahora, ha sido difícil aconsejarles sobre la intensidad a la que deben ejercitarse, pero nuestros datos sugieren que sería beneficioso ejercitarse a una intensidad alta para provocar un pico de adrenalina y así reclutar a las células NK», concluye.

El equipo investigador admite, no obstante, que es necesario estudiar aún con más profundidad los efectos del ejercicio en la metástasis y en la longevidad, además de comprobar si lo observado en ratones se confirma en humanos.

Hojman propone ahora explorar el impacto que tiene en los tumores la combinación del ejercicio y los tratamientos contra el cáncer.
febrero 17/2016 (afp)

Investigadores del Hospital de Niños de Los Ángeles (Estados Unidos) han descubierto que la selección de un grupo de células del sistema inmunológico, extraídas de pacientes con leucemia, tras multiplicarse en un laboratorio, permitiría la creación de una nueva arma conformada con células asesinas naturales (NK por sus siglas en inglés) capaces de destruir las células cancerosas.

El objetivo de la investigación, publicada en Leukemia, radicaba en averiguar cómo impulsar el la capacidad innata que tiene el cuerpo para combatir el cáncer, mediante la inmunoterapia. El estudio parte de la base del análisis de las células llamadas NK, que se encuentran en una derivación del sistema inmunológico. Se trata de unos glóbulos blancos que ejercen una actividad de control en el organismo y que son capaces de destruir las células anormales antes de que se conviertan en cancerosas. Los autores del estudio creen que la utilización de las células NK como inmunoterapia ayudaría a combatir de manera natural a las células cancerosas.

Uno de los focos de investigación de este grupo de trabajo es la utilización de las células NK en los casos en los que las células provienen de donantes, ya que los pacientes pueden rechazarlas o provocar que el injerto actúen contra el huésped desencadenando que las células donantes consideren la contaminación del cuerpo del paciente como un componente extraño y decidan atacar. Utilizando este tipo de células naturales, las autólogas, se podrían remitir los riesgos asociados a este tipo de procedimiento en el que están implicadas células donantes.

Los autores del estudio también explican que a partir de estas células se pueden diseñar y producir anticuerpos, llamados anticuerpos monoclonales (mAb), y orientarlos a ciertas proteínas como las que se encuentran en las células cancerosas.
Además, durante el estudio se analizó cómo los mAb dirigidos a un receptor específico (BAFF-R) en las células de la leucemia estimularían a las células NK para que atacaran y eliminaran el cáncer.
agosto 19/2014 (Diario Médico)

El debate científico alrededor de los esteroides se centra en una parte del sistema inmune llamada células NK.

En un artículo publicado en el Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism  (doi: 10.1210/jc.2013-1977), los investigadores señalan que estas células son meramente un indicador de que algo más serio está sucediendo en el revestimiento del útero.

De igual forma, los exámenes sugieren que bajos niveles de esteroides convierten al útero en un órgano con menos capacidad de aceptar un embrión y dañan el mecanismo por el que éste alimenta a los fetos que sí consiguen implantarse.

Según los científicos de la Universidad de Warwick, en Inglaterra, estos procesos tienen como consecuencia la aparición de mayores niveles de células NK.

Sin embargo, los expertos dijeron que es crucial determinar qué mujeres son aptas para un tratamiento con esteroides, pues si no se suministran a la persona y en la dosis adecuada pueden empeorar el problema.

En opinión de los especialistas, esta investigación puede abrir las puertas para realizar ensayos clínicos sobre el tema.

Estudios previos establecen que los abortos espontáneos causan un enorme estrés a la pareja, sobre todo si los análisis de sangre no identifican ninguna causa aparente.

La causa más frecuente es la muerte fetal por anomalías congénitas, pero en otros casos se debe a anormalidades del tracto reproductivo, así como a enfermedades sistémicas o infecciosas de la madre.
septiembre 13/2013 (PL)

Tomado del boletín de selección temática de Prensa Latina: Copyright 2013 «Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.»

Keiji Kuroda, Radha Venkatakrishnan, Sean James, Sandra Šućurović, Biserka Mulac-Jericevic, Siobhan Quenby.Elevated Periimplantation Uterine Natural Killer Cell Density in Human Endometrium Is Associated With Impaired Corticosteroid Signaling in Decidualizing Stromal Cells. J Clin Endocrinol Metab. 2013 Sep 11

En los deportistas se hallaron niveles altos de células NK, de linfocitos B, linfocitos T CD8+, así como niveles más bajos de linfocitos TCD4+.

El estudio forma parte de la línea de investigación sobre envejecimiento del sistema inmunológico del servicio de Inmunología. En el ensayo se incluyó a 102 individuos, agrupados en cuatro categorías según su rango de edad y nivel de actividad física. El objetivo era ver si la realización de ejercicio intenso a lo largo de la vida supone una mejora en el estado del sistema inmune, explicando el beneficio de la actividad física que en individuos de edad avanzada se asocia con un menor riesgo de enfermedades coronarias y neurodegenerativas, con incidencia de cáncer y con una mayor supervivencia.

A los participantes se les realizó un fenotipado inmunológico de poblaciones leucocitarias y se estudiaron las características fenotípicas y funcionales de los linfocitos T. Se compararon los resultados en la población joven y en la de edad avanzada para evaluar los efectos del deporte. «Es necesario dejar claro que el grupo de deportistas, tanto jóvenes como mayores, estaba formado por personas crónicamente entrenadas y que desarrollan un ejercicio físico intenso», ha indicado Benjamín Fernández, profesor de la Escuela de Medicina del Deporte y de la Facultad de Medicina de de Oviedo.

Adaptación
Ambos grupos presentaban valores disminuidos de leucocitos, neutrófilos, y linfocitos en sangre periférica. En los deportistas se encontraron niveles significativamente elevados de células NK, componentes muy importantes en la defensa inmunitaria innata, linfocitos B y linfocitos T CD8+, mientras que los linfocitos T CD4+ mostraron niveles significativamente inferiores, ha indicado Rebeca Alonso, adjunto del servicio de Inmunología y responsable del estudio. Según ella, «el resultado más destacable es la alta expresión de marcadores de envejecimiento celular en los linfocitos T de los deportistas, que en el caso de los jóvenes presentan además una menor capacidad de respuesta frente a los antígenos favoreciendo un estado de inmunosupresión».

El trabajo concluye que la actividad física intensa prolongada en el tiempo se correlaciona con una serie de cambios en el sistema inmunitario y con una respuesta inmune adaptativa comprometida. La causa de la inmunodepresión es posiblemente multifactorial, interviniendo factores hormonales, nutricionales, y, sobre todo, inflamatorios. Las alteraciones, más acentuadas en los jóvenes, parecen amortiguarse conforme se produce el envejecimiento fisiológico y podrían ser el resultado de la adaptación del organismo a la actividad física extrema. Por otro lado, este efecto negativo del deporte parece ser compensado por otros mecanismos inmunológicos, como una mayor respuesta de las células NK, ha señalado Rebeca Alonso.
febrero 14/2012 (Diario Médico)

\»Este estudio sugiere, por primera vez, que las células NK pueden imponer presión inmunológica contra el VIH, algo que había sido descrito previamente solo en el caso de las células T y los anticuerpos, añadiendo una celda más al repertorio de aquellos con actividad contra el VIH\», explica el doctor Marcus Altfeld, del Ragon Institute y el Massachusetts General Hospital (MGH), autor principal del artículo del estudio.

Las células NK son parte del sistema inmune innato, que responde de manera general contra los organismos invasores. A diferencia de la respuesta del sistema inmune adaptativo, que incluye las células T y los anticuerpos, la innata es de corta duración y no va dirigida contra un virus o bacteria en particular.

Las \»asesinas natas\» se adhieren a las células infectadas por virus o a las células tumorales y liberan proteínas para destruir su objetivo. Dado que tienen una actividad citotóxica muy fuerte, tienen que estar estrechamente controladas, de modo que sus membranas celulares contienen dos receptores, los que desencadenan la activación y los que la mantienen bajo control.

Los investigadores diseñaron el estudio para probar la hipótesis de que son las mutaciones en las proteínas del VIH (reconocidas por los KIRs particulares), las que permiten que el virus escape de la actividad de las células NK, una hipótesis que refrendaría el papel de las células NK en el control del VIH.

Utilizando herramientas diseñadas para identificar las mutaciones resistentes a los fármacos mediante la detección de alteraciones en el genoma viral, asociaron variantes particulares de las proteínas virales con la presencia de genes KIR específicos, lo cual sugiere que el virus muta en respuesta a actividad anti-VIH mediada por las células NK.

El doctor Altfeld añade que \»los resultados de este estudio plantean una serie de interesantes cuestiones. Tenemos que entender mejor los mecanismos moleculares que permiten que las células NK reconozcan a las células infectadas con VIH y aprender a manipular estas células en los seres humanos para el tratamiento o la prevención del VIH.

Recientes estudios en animales sugieren que las células NK pueden desarrollar respuestas inmunológicas, “y si esa capacidad se encuentra en las células humanas, la inducción de una respuesta a través de la vacunación es una posibilidad interesante que nos gustaría explorar\», concluye el Dr. Altfeld.
agosto 4/2011 (JANO)

Galit Alter1,  David Heckerman, Arne Schneidewind1, Lena Fadda1,  Carl M. Kadie, Jonathan M. Carlson, et. al.  HIV-1 adaptation to NK-cell-mediated immune pressure.  Nature, volumen 476, págs: 96–100;  publicado agosto 4/2011.