Los científicos están desentrañando el complejo misterio que subyace a cómo el sistema inmunitario monta una potente defensa contra uno de los asesinos más implacables del mundo: los parásitos mortales que causan la peor forma de malaria.

En dos estudios no relacionados entre sí, ambos publicados en Science Translational Medicine, los científicos llegaron a la misma conclusión: las células asesinas naturales del sistema inmunitario, que se encuentran entre los primeros respondedores críticos durante la proliferación del parásito, son clave para el control de la infección transmitida por mosquitos.

Como parte del estudio, los científicos de Kenia recurrieron a voluntarios adultos a los que se infectó intencionadamente, en condiciones clínicas estrictas, con la especie más mortífera del organismo causante de la malaria. La investigación, de gran alcance, evaluó la infección y la respuesta de las células asesinas naturales en los voluntarios.

En otra rama del estudio, el equipo examinó muestras de sangre de niños que residen en una región de Kenia donde la malaria es endémica. Y en una última parte de su investigación, los científicos analizaron los ataques de las células asesinas naturales a los parásitos de la malaria en placas de laboratorio.

En el segundo estudio, dirigido por científicos de California, un equipo internacional de investigadores identificó una población única de células asesinas naturales que surge en niños expuestos a la malaria en una región endémica de Uganda.

África es el continente más afectado del planeta por esta enfermedad transmitida por mosquitos, según la Organización Mundial de la Salud, que también destacó que la propagación de la malaria está impulsada por un portador muy eficaz, el mosquito Anopheles gambiae. Se trata de un mosquito nocturno que pica entre las 10 de la noche y las 4 de la madrugada, cuando la gente suele estar dormida y es poco probable que los aplasten.

Y lo que es peor, este mosquito es portador del parásito del paludismo más letal, el Plasmodium falciparum. Entre las cuatro especies de parásitos del paludismo que infectan al ser humano, el P. falciparum se asocia a una infección grave y una elevada mortalidad. El grupo más perjudicado es el de los niños menores de 5 años.

En 2019, el año más reciente para estadísticas completas, se estima que 386.000 personas murieron de malaria en África y 274.000 eran niños, según la OMS.

Tras años de intentos fallidos de desarrollo de vacunas, están surgiendo varias inmunizaciones y una desarrollada en el Reino Unido por la Universidad de Oxford y el gigante farmacéutico GlaxoSmithKline, ha sido aprobada en Ghana y Nigeria. La vacuna se diseñó para niños de entre cinco meses y tres años. Como parte de la nueva investigación en Kenia, se estudiaron catorce vacunas en fase de investigación para determinar su papel a la hora de provocar una respuesta de las células asesinas naturales.

«Las células asesinas naturales son potentes efectores inmunitarios», escribe Dennis Odera, autor principal de la investigación keniana, al describir los asesinos naturales, una clase de componentes del sistema inmunitario que atacan y eliminan las células infectadas. Los asesinos naturales se llaman así porque su principal especialidad es matar, una tarea mediada por potentes moléculas contenidas en los lisosomas de los asesinos. Estos cuerpos son orgánulos secretores escondidos dentro de los asesinos naturales que liberan compuestos agresivos. Estas sustancias químicas se liberan cuando los asesinos naturales se encuentran con sus objetivos mortales.

Odera y sus colegas observaron que las células asesinas naturales median en las respuestas inmunitarias contra Plasmodium falciparum utilizando múltiples funciones efectoras: Golpean al parásito con sustancias químicas agresivas y señalan el ataque de moléculas inflamatorias, que literalmente aumentan la temperatura, haciendo que las condiciones dentro del cuerpo sean difíciles para los organismos infecciosos.

Entender cómo responde el sistema inmunitario al P. falciparum ayuda a comprender mejor la compleja biología del organismo y su actividad en el torrente sanguíneo humano. Estudiar el organismo activo y sus encuentros con el sistema inmunitario humano aporta nuevos conocimientos para desarrollar la próxima generación de vacunas.

«Nueve de las 14 vacunas candidatas indujeron células asesinas naturales dependientes de anticuerpos», añadió Odera, refiriéndose a los anticuerpos que se desarrollaron en respuesta a la vacunación y que, a su vez, señalaron la actividad de las células asesinas naturales.

Hubo un componente de laboratorio en la investigación, que permitió a Odera y sus colegas observar las células asesinas naturales en acción: cómo responden a los merozoitos en cultivo. Lo que el equipo vio fue el equivalente biológico de la guerra química.

Las células asesinas naturales liberaban compuestos antimicrobianos mediante un proceso denominado degranulación. La molécula inflamatoria interferón-gamma subió la temperatura. Al liberar compuestos antimicrobianos y una avalancha de moléculas inflamatorias, como el interferón-gamma, Odera y sus colaboradores vieron cómo se podía impedir que los parásitos de la malaria siguieran invadiendo los glóbulos rojos.

En la parte del estudio dedicada a la infección controlada por paludismo en humanos, el equipo observó que los adultos keniatas que no desarrollaron fiebre albergaban mayores cantidades de células asesinas naturales dependientes de anticuerpos que los que necesitaron tratamiento. A continuación, el equipo examinó 293 muestras de niños que vivían en Junju y descubrió que las células asesinas naturales dependientes de anticuerpos aumentaban con la edad y se disparaban durante las infecciones por P. falciparum.

Un mayor número de células asesinas naturales dependientes de anticuerpos se correlacionaba con un menor riesgo de paludismo clínico y síntomas, lo que sugiere que las células asesinas naturales desempeñan un papel clave en el refuerzo de la inmunidad contra el paludismo.

Dirigido por investigadores de la Universidad de Stanford, el trabajo científico destaca cómo una población especial de células asesinas naturales favorece la capacidad del sistema inmunitario para proteger al organismo de los parásitos de la malaria. «Es probable que las células asesinas naturales desempeñen un papel importante en la inmunidad contra la malaria», afirma Maureen Ty, de Stanford, autora principal de un estudio en el que participaron investigadores de Uganda y Australia.

El eje de su investigación fue la identificación de un subconjunto atípico de células asesinas naturales, un grupo denominado CD56neg. Estas células se expanden durante exposiciones repetidas al parásito.

«Comprender los factores que impulsan la programación de este subconjunto único de células [asesinas naturales] ayudará a guiar la traslación terapéutica, incluida la mejora de la protección inducida por vacunas», concluyó Ty.

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Abril 27/2023 (MedicalXpress) – Tomado de Diseases, Conditions, Syndromes-Immunology  Copyright Medical Xpress 2011 – 2023 powered by Science X Network.

Traducción realizada con la versión gratuita del traductor www.DeepL.com/Translator

En el trabajo, liderado por Domingo Barber, del Centro Nacional de Biotecnología del CSIC, han colaborado el Departamento de Biología de la  Universidad Autónoma Metropolitana, el de Biomateriales y Materiales Bioinspirados del Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (CSIC) y el de Ciencia y Tecnología de Materiales y Fluidos de la Universidad de Zaragoza.

El objetivo de la investigación consistía en potenciar el sistema inmunológico del paciente para que pueda eliminar las células tumorales sin dañar las sanas, pues tanto la radioterapia como la quimioterapia atacan a células cancerígenas y a células sanas, por lo que los tratamientos actuales generan muchos efectos secundarios.

Entre los componentes del sistema inmune más prometedores para desarrollar este nuevo tipo de tratamiento se encuentran las citoquinas, proteínas capaces de atraer a las células del sistema inmune y regular su actividad.

De estas proteínas, el interferón-gamma es una de las más eficaces, ya que no solo favorece la detección y posterior eliminación por parte del propio sistema inmunológico del paciente, sino que posee otros efectos que impiden el desarrollo de las células tumorales.

Hasta ahora, el principal problema para usar este tipo de sustancias como tratamiento era conseguir que llegasen en cantidad suficiente a la zona en la que se encuentra el tumor sin que fueran tóxicas para el resto del organismo.

Al unir estas moléculas a la superficie de nanopartículas magnéticas se evita este problema, pues las nanopartículas magnéticas pueden ser dirigidas a las zonas concretas donde se encuentra el tumor, de forma que el fármaco se concentra solo en esa región.

Este método ha sido probado en ratones y ha conseguido reducir de forma muy marcada el tamaño de ciertos tumores sin efectos secundarios detectables, pues la mayor parte del interferón-gamma se localiza en la zona del tumor, atrayendo a las células inmunes y produciendo otros efectos, como una reducción de los vasos sanguíneos que llevan el oxígeno y el alimento necesario para la supervivencia de las células tumorales, lo que dificulta que el tumor crezca y se expanda.

El sistema ha resultado ser eficaz tanto contra tumores generados mediante inyección de células tumorales como contra los producidos por sustancias químicas, según informa la agencia SINC. En ambos casos, los resultados sugieren que este sistema podría ser de gran utilidad para el tratamiento no solo de tumores, sino de cualquier otra enfermedad en la que sea necesario la administración local de medicamentos, sin generar efectos secundarios.
junio 28/2011 (JANO)

Nota: Los lectores del dominio *sld.cu acceden al texto completo a través de Hinari.

Raquel Mejías, Sonia Pérez-Yagüe, Lucía Gutiérrez, Lourdes I. Cabrera, Roberto Spada, Pilar Acedo, Carlos J. Serna, Francisco J. Lázaro, et. al. Dimercaptosuccinic acid-coated magnetite nanoparticles for magnetically guided in vivo delivery of interferon gamma for cancer immunotherapy. Biomaterials, volumen 32(11),  abril 2011, págs 2938-2952.