La falta de herramientas genéticas sólidas ha obstaculizado los experimentos con macrófagos primarios humanos. El equipo de Gutiérrez desarrolló un nuevo modelo de células de macrófagos humanos para analizar el papel que desempeña la autofagia en la reducción Tuberculosis micobacteriana (falso coloreado aquí en verde).
Tony Fearns
Tuberculosis micobacteriana (Mtb) y el sistema inmunológico humano han estado en guerra durante siglos. en un estudiar publicado en microbiología de la naturaleza, Los investigadores investigaron las armas genéticas utilizadas en ambos lados de la batalla y revelaron cómo las células huésped utilizan la autofagia como primera línea de defensa para evitar que Mtb se afiance.1
«Las interacciones iniciales son fundamentales para los resultados de la enfermedad, por lo que comprender los factores que impulsan las respuestas patógenas frente a las protectoras es realmente importante», dijo Roberto Watsonmicrobiólogo de la Universidad Texas A&M que no participó en el estudio.
Los macrófagos infectados activan dos vías principales de autofagia para empaquetar Mtb en fagosomas para su eliminación, pero se desconocen los detalles exactos de cómo lo hacen. Maximiliano Gutiérrezbiólogo celular del Instituto Francis Crick, investigó dos genes clave, ATG7 y ATG14para descubrir los mecanismos subyacentes.
El equipo de Gutiérrez infectó macrófagos generados a partir de células madre pluripotentes inducidas por humanos con Mtb. Utilizando herramientas CRISPR-Cas9, eliminaron ATG7 o ATG14 de macrófagos y observó una mayor replicación de Mtb en ambos casos, lo que confirma que ambos genes son necesarios para limitar el patógeno.
A continuación, los investigadores desarmaron a Mtb eliminando dos genes de defensa. Como era de esperar, las células de tipo salvaje y ATG7-Las células deficientes mostraron una replicación obstaculizada de Mtb. Sin embargo, cuando realizaron el mismo experimento en ATG14-Células deficientes, el Mtb desarmado se replicó con éxito.
Esto sorprendió a Gutiérrez. «No esperábamos un fenotipo tan fuerte con ATG14 porque todavía hay algo de [ATG7] autofagia operando en esas células”. En experimentos posteriores, los autores encontraron que ATG14 regula la fusión de fagosomas que contienen Mtb con lisosomas para su eliminación, identificando así otro mecanismo por el cual la autofagia restringe el escape del patógeno al citosol.
Si bien los investigadores observaron estos efectos in vitro utilizando iPSC humanas, otros informaron resultados mixtos utilizando ratón modelos.2,3 «Todavía le tomará algún tiempo al campo descubrir exactamente por qué la autofagia en células mieloides in vivo es importante para el control bacteriano y la respuesta inflamatoria», dijo Jen Philipsmicrobiólogo de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington que no participó en el estudio.
Referencias
- Aylan B, et al. Microbiol natural. 2023;8:803-818.
- Golovkine G, et al. Microbiol natural. 2023;8:819-832.
- Kinsella R, et al. PLoS Biol. 2023;21(6):e3002159.
