El análisis de más de 556.000 células individuales, utilizando tecnologías genómicas de vanguardia, ha revelado 121 tipos de células diferentes, poniendo de relieve la importancia de la amígdala como modelo para estudiar las respuestas inmunitarias.

El cuerpo humano está formado por más de 37 mil millones de células, casi 5 veces el número de seres humanos en el planeta. A nivel celular, el cuerpo humano es una estructura altamente organizada aún muy desconocida. Los científicos de los proyectos vinculados con el Human Cell Atlas centran ahora sus esfuerzos en descifrar este universo de células. Un catálogo con información de cuántos tipos de células hay en nuestros órganos, sus estados, sus ubicaciones y cómo interactúan entre sí es clave para entender la regulación de nuestro organismo y cómo nos protegemos frente a las enfermedades.

Un mapa de los tipos de células de órganos linfoides como la amígdala, que regulan la generación de respuestas de las células inmunitarias, es de gran valor para comprender las enfermedades inflamatorias y el cáncer. Las amígdalas son un excelente modelo de órgano debido a su accesibilidad y su ubicación estratégica, situadas en la intersección de los sistemas respiratorio y digestivo, donde entran los patógenos que ingerimos o inhalamos. De esta forma, las amígdalas desempeñan un papel clave en la organización de nuestra defensa inmunitaria y, por lo tanto, se vuelve imprescindible entender su arquitectura celular. Esta fue la principal motivación para la elaboración del atlas celular de la amígdala humana, un estudio internacional publicado recientemente en la prestigiosa revista Immunity.

Fue creado el atlas de alta resolución de la amígdala humana ha sido un monumental esfuerzo colaborativo de todos los investigadores involucrados. Ha proporcionado en profundizan la comprensión de cómo funcionan los órganos linfoides secundarios. El sistema inmunitario es notable por su complejidad y belleza”, destaca Ivo Gut, coordinador del proyecto y director de CNAG.

La publicación de este proyecto incluye el censo más exhaustivo de los tipos de células presentes en la amígdala humana, un recurso de más de 556.000 células individuales, clasificadas en 121 tipos de células diferentes.

La amígdala humana es un órgano excelente para estudiar la interacción entre las células inmunitarias innatas y adaptativas. Mientras que las primeras proporcionan la primera barrera de defensa de nuestro cuerpo, las segundas representan células inmunitarias especializadas que atacan y destruyen invasores extranjeros y mantienen una memoria para futuros ataques. En el universo celular, la inmunidad adaptativa se produce por una reacción en cadena de un gran número de células inmunitarias especializadas. Cuando los patógenos ingresan a la amígdala, son procesados por células presentadoras de antígenos, que activan los linfocitos T y B para generar una respuesta dirigida a combatir los respectivos patógenos.

“Hemos sido capaces de crear un mapa, a través de las lentes de nuevas tecnologías, del inmenso universo celular oculto dentro de la amígdala humana. No es un mapa estable, sino una estructura dinámica y compleja con muchas células diferentes que se ayudan mutuamente para producir finalmente células inmunitarias altamente efectivas para luchar contra los patógenos”, declara Iñaki Martín-Subero de IDIBAPS.

La investigación ha permitido caracterizar la amplia gama de heterogeneidad de células de la amígdala y una mejor comprensión de la regulación de los tipos de células. Por ejemplo, el estudio ha descubierto múltiples subtipos de células mieloides residentes en la amígdala, ha establecido que la región reguladora que rodea el BCL6 es localmente activa en las células T y B, y ha descrito el factor de transcripción SIX5 como un potencial nuevo regulador de la maduración de las células plasmáticas. El atlas de la amígdala es un recurso valioso para comprender la complejidad de la amígdala con más profundidad y cómo defiende nuestro cuerpo de los ataques de los patógenos. También proporciona un plano de un órgano linfoide secundario que se puede utilizar como referencia para definir mecanismos impulsores de enfermedades, como sucede en el caso de las neoplasias linfoides, un ejemplo de las cuales es la leucemia linfocítica crónica (LLC).

Este mapa detallado de células inmunitarias proporciona una estructura excepcional para comprender mejor el desarrollo de enfermedades malignas como los tumores linfoides. Además, una descripción tan detallada de las células inmunitarias saludables es esencial para mejorar las terapias inmunológicas celulares actuales, que se basan en modular la interacción entre las células de nuestro sistema inmunitario y las células cancerosas”, informa Elías Campo, coordinador del estudio (IDIBAPS).

Los coordinadores del estudio y jefe del Equipo de Genómica de Célula Única de CNAG, Holger Heyn: “Con el atlas de la amígdala, contribuimos al Human Cell Atlas con un órgano que está en el corazón de nuestro sistema inmunitario. Integraremos nuestro atlas con otros compartimentos inmunitarios, como los ganglios, para profundizar en el conocimiento que tenemos sobre cómo se construye y se conserva la inmunidad. La enorme complejidad observada en la amígdala destaca nuevamente la sorprendente plasticidad de las células inmunitarias, optimizadas a lo largo de millones de años de evolución. Descifrar las reglas subyacentes permitirá avances impensables en diagnósticos y terapias, convirtiendo este atlas celular de la amígdala en una herramienta clínica universal”.

CNAG ha desarrollado un software, HCATonsilData, con el objetivo de asegurar que el estudio esté disponible para la comunidad de investigación y clínica. El programa ayuda a los usuarios a acceder y descargar los datos analizados, permitiendo que otros profesionales den un paso más en sus investigaciones.

Amígdaland, el atlas celular de la amígdala convertido en un cómic

El atlas celular de la amígdala humana se ha traducido en un cómic que narra las aventuras de una célula B en la lucha contra los patógenos. El personaje principal reside en Amígdaland, junto con los otros tipos de células descritos en la investigación. En esta ciudad, que representa las principales características histológicas de las amígdalas, todos sus habitantes crecen, interactúan y maduran hasta que desarrollan una profesión específica destinada a defendernos contra los patógenos. Estas profesiones están determinadas por los genes que expresan, que son la parte del ácido desoxirribonucleico (ADN) que se transcribe a ácido ribonucleico (ARN) y, finalmente, se traduce en proteínas que determinan la función de la célula inmunitaria. Todo esto se narra a través de un protagonista singular, que comienza siendo un linfocito hasta que, a través de un proceso de maduración, se convierte en una célula plasmática específica capaz de generar anticuerpos contra los patógenos.

Ver Artículo científico: Massoni-Badosa R, Aguilar Fernández S, Nieto JC, Campo E, Martin Subero JI, Heyn H, et al. An atlas of cells in the human tonsil. Immunity [Internet]. 2024[citado 15 feb 2024]; Jan 31:S1074-7613(24)00031-1. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.immuni.2024.01.006

12 febrero 2024| Fuente: Genotipia| Tomado de | Genética Médica  

Hay estudios que indican que en pacientes con una determinada predisposición genética el desarrollo de alergia y asma está influido en parte por el medioambiente y, especialmente, por la exposición microbiana durante la infancia, por lo que podría trabajarse en la modulación del microbioma para la prevención de estas enfermedades en sujetos de riesgo.

La hipótesis de la higiene propone que el aumento de las enfermedades alérgicas se relaciona causalmente con una menor exposición a determinados microbios ambientales e infecciones inofensivas, con un aumento paralelo del desarrollo económico y abandono de la vida rural. Sabemos desde hace años que estamos colonizados por millones de bacterias y, cada vez más, nuestro microbioma personal va ganando importancia en el desarrollo de las patologías que afectan al ser humano, como la alergia, insiste el experto.

Además, el momento de las exposiciones microbianas parece ser particularmente relevante. Se ha descrito una relación inversa para el riesgo de enfermedades alérgicas y el contacto temprano con un mayor número de personas, como ocurre con los que crecen en familias numerosas o asisten de manera continua a escuelas infantiles en los primeros dos años de vida.

Otra de las observaciones más importantes que respalda la hipótesis de la higiene son los llamados estudios rurales, que demuestran que los niños que crecen en granjas presentan menos incidencias de alergias y asma. En esta misma línea, en febrero de 2011 en la revista The New England Journal of Medicine se publicaba un estudio entre 16 000 escolares de Alemania, Austria y Suiza que indicaba que los niños que viven en granjas tienen un riesgo de sufrir asma entre un 30 % y un 50 % más bajo que el de los niños que viven en entornos urbanos.

La diferencia se debe en gran parte a que los microbios que hay en las granjas tendrían un efecto protector sobre los pulmones de esos niños.

La exposición a determinados ambientes durante la infancia claramente tiene influencias beneficiosas, pero aún no se sabe cómo afecta esto a nuestro microbioma en detalle. Es tentador especular que cuanto mayor es la diversidad microbiana a la que están expuestos los niños durante la vida temprana, menor es el riesgo de enfermedades alérgicas en la edad adulta y que esto se relaciona causalmente con la diversidad de la colonización temprana del microbioma. El contacto temprano con comunidades microbianas complejas es un factor principal para el desarrollo de un sistema inmunitario equilibrado, apunta Labrador, por lo tanto, una comprensión detallada de los mecanismos de cómo las comunidades microbianas influyen en las respuestas inmunes es clave para el desarrollo de nuevas estrategias preventivas o terapéuticas.

Nuevas investigaciones con probióticos y prebióticos

Los probióticos (o sus precursores, los prebióticos) se han utilizado para el tratamiento de un gran número de enfermedades pediátricas y del adulto, principalmente para el tratamiento de problemas gastrointestinales que cursan con la alteración en la microbiota intestinal incluyendo la diarrea infecciosa, la enterocolitis necrotizante y, más recientemente, en procesos inflamatorios crónicos como la enfermedad inflamatoria intestinal o en trastornos funcionales como el cólico del lactante o el estreñimiento. También se ha valorado su efecto beneficioso en alteraciones inmunológicas como la dermatitis atópica y en la prevención y tratamiento de la alergia alimentaria.

La aplicación general de probiótico (por ejemplo, Lactobacillus) para influir positivamente en el desarrollo del microbioma temprano y, por lo tanto, para prevenir la aparición de enfermedades alérgicas, ya se ha investigado en una serie de estudios de intervención en humanos, revela el alergólogo. Sin embargo, la evidencia de compuestos bacterianos específicos que presentan características inmunomoduladoras es todavía limitada. Algunos prebióticos y probióticos pueden jugar un papel importante en las enfermedades en las que se altere el equilibrio de la microbiota intestinal, como los trastornos del sistema inmunitario.

El sistema inmunitario se compone de una gran cantidad de elementos y es una de las áreas más extensas del organismo; por desgracia, el enfoque inicial de estudio del sistema inmunitario se centró demasiado en el estudio de la inmunidad adaptativa y solo en los últimos años se ha investigado también la inmunidad innata. En los últimos diez años se está observando que tanto la inmunidad adaptativa como la inmunidad innata juegan un papel decisivo en el desarrollo de enfermedades alérgicas, concluye.

noviembre 07/2016 (Diario Médico)

Previamente, el equipo de Kei E. Fujimura, de la Universidad de California en San Francisco, Estados Unidos, encontró que los niños que viven en hogares con perros son menos propensos a desarrollar alergias.

Siguiendo esta línea de investigación, se determinó luego que el polvo recolectado de los hogares con perros contiene una mayor variedad de tipos de bacterias que el polvo tomado de casas sin mascotas.

En el nuevo estudio, los científicos han demostrado que el polvo de un hogar con perro puede desempeñar un papel crucial en la prevención de la inflamación alérgica.
Después de alimentar a ratones jóvenes con una dieta que contenía polvo proveniente de un hogar con perro, estos animales resultaron protegidos contra la inflamación de las vías respiratorias provocada por un alérgeno común.

Comparando estos resultados con los obtenidos en ratones alimentados con una dieta que contenía polvo de casas sin perro, y con los resultados obtenidos en ratones que no fueron expuestos a polvo, los ratones expuestos al polvo asociado con los perros tuvieron menores cantidades de células moduladoras de inmunidad del tipo habitualmente involucrado en la respuesta alérgica, así como menores cantidades de sustancias bioquímicas que son típicas en las alergias.

Los investigadores obtuvieron resultados similares cuando a los ratones alimentados con la dieta que contenía polvo de una casa con perro los expusieron a un alérgeno diferente.

Los hallazgos sugieren por tanto que la presencia de un perro en una vivienda puede proteger a sus inquilinos humanos contra el asma y las alergias.

En la investigación han trabajado también otros especialistas de la citada universidad, así como de otras instituciones estadounidenses, y se ha contado con el apoyo del Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas (NIAID), uno de los Institutos Nacionales estadounidenses de Salud
enero 21/2014 (NCYT)

Fujimura KE, Demoor T, Rauch M, Faruqi AA, Jang S, Johnson CC.House dust exposure mediates gut microbiome Lactobacillus enrichment and airway immune defense against allergens and virus infection.Proc Natl Acad Sci U S A. 2014 Ene 14;111(2):805-10. doi: 10.1073/pnas.1310750111.