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.

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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

Una investigación de la Universidad de Murcia (UMU), analiza el proceso de activación de la reacción alérgica, que se produce cuando los mastocitos –también conocidos como células cebadas– detectan un alérgeno.

Al entrar en contacto con dicho alérgeno, estas células liberan una serie de sustancias pro inflamatorias al espacio que las rodea, lo que pone en marcha la respuesta alérgica. Esto provoca estornudos, tos, hinchazón o urticaria y, en algunos casos, desencadena una reacción grave –denominada anafilaxia– que pone en riesgo la vida.

Al entrar en contacto con un alérgeno, los mastocitos liberan una serie de sustancias pro inflamatorias al espacio que las rodea, lo que pone en marcha la respuesta alérgica

El estudio revela varios pasos de la cadena de mensajes que ocurren en este proceso. “El alérgeno se une al exterior de la membrana de la célula, lo que produce una cadena de comunicaciones moleculares para indicarle que debe liberar sustancias pro inflamatorias”, explica David López, coautor de la publicación.

Según los investigadores, el reconocimiento de un alérgeno produce un incremento de ácido fosfatídico, un lípido que se encuentra en la membrana celular, detectado por una proteína (PKCε) que activará la descarga de productos inflamatorios.

“Esta proteína se mueve hacia la membrana y allí modifica a otro péptido, llamado SNAP23, involucrado directamente en la liberación de sustancias inflamatorias en este tipo de células”, señala López.

A la izquierda, predicción estructural 3D de PKCε y su interacción con la membrana plasmática mediado por ácido fosfatídico (representado con esferas). A la derecha, micrografías de SNAP23 (en rojo) tras ser estimuladas con ácido fosfatídico y dioctanoil-glicerol.

Futuras implicaciones

El descubrimiento de este mecanismo facilitará el diseño de fármacos antialérgicos. “Su conocimiento es clave para avanzar en nuevas terapias”, concluye Emilio M. Serrano, otro de los coautores de la investigación.

López subraya que la señalización celular a través de lípidos “es un proceso muy poco conocido, que sirve para proporcionar órdenes de funcionamiento al resto de componentes celulares”. Para los autores, avanzar en este tipo de conocimiento permite encontrar nuevas vías de acción terapéutica.

“El diseño de fármacos que inactiven este mecanismo podría ser una estrategia para frenar rápidamente respuestas alérgicas desmesuradas. Nuestros hallazgos facilitarán el avance en esta dirección con mayor velocidad, puesto que ahora tenemos información molecular más precisa”, declara Senena Corbalán, autora e investigadora de la UMU.

agosto 07/2021 (SINC)

Referencia:

Serrano-López et al. “PKCε controls the fusion of secretory vesicles in mast cells in a phosphatidic acid-dependent mode”. International Journal of Biological Macromolecules. 2021

Las reacciones locales a las inyecciones y las de tipo alérgico a los fármacos podrían evitarse con un tratamiento que actúa sobre el receptor de una proteína que se encuentra en los mastocitos.

Este hallazgo, realizado en modelos murinos y que se publica en Nature (doi: 10.1038/nature14022), sugiere que bloquear el receptor constituye una estrategia terapéutica potencial para reducir las respuestas alérgicas a los fármacos.

El estudio, encabezado por Xinzhong Dong, de la Universidad Johns Hopkins (Baltimore), demuestra que el receptor Mrgprb2, presente en los mastocitos murinos, es el único implicado en las reacciones de tipo alérgico que inducen los secretagogos básicos. El equivalente humano del receptor, MRGPRX2, también se conoce por estar implicado en reacciones de tipo alérgico. Los ratones con una copia extra de ese receptor presentaron signos equiparables a los de la sensibilidad a fármacos.
diciembre 18/2014  (Diario Médico)

McNeil BD, Pundir P, Meeker S, Han L, Undem BJ, Kulka M, Dong X.Identification of a mast-cell-specific receptor crucial for pseudo-allergic drug reactions.Nature. 2014 Dic 17.