Las células inmunes pueden sentir lo rígido que es su entorno, y ese sentido del tacto ayuda a decidir si se instalan en los tejidos como guardias a largo plazo, informan investigadores de la Universidad McGill en Nature Immunology. Cuando las células T humanas y de ratón se cultivaron en geles de colágeno ajustados a diferentes firmezas, los geles más rígidos empujaron a más de ellas hacia un estado de memoria residente en el tejido.
El hallazgo añade una señal física a las señales químicas que los científicos ya sabían que dan forma a estas células. También deja una brecha importante: el sensor molecular que permite a las células T detectar la rigidez no ha sido identificado, y el equipo dice que encontrarlo es el siguiente paso.
Las células T de memoria residentes son importantes para la salud diaria. Ayudan a la piel, los pulmones y el intestino a responder rápidamente a infecciones que han visto antes, pero también están implicados en afecciones en las que el sistema inmunológico reacciona de forma exagerada, razón por la cual comprender cómo se forman podría eventualmente ser importante para las alergias, las enfermedades autoinmunes, los trasplantes y el cáncer.
Guardias que se quedan atrás después de una infección
La mayoría de las células T viajan a través de la sangre y los ganglios linfáticos en busca de amenazas. Una vez que la infección desaparece, algunas se convierten en células de memoria que recuerdan al invasor. Un subconjunto, llamado células T de memoria residentes en los tejidos, deja de circular y permanece en el tejido donde ocurrió la infección.
Como ya están en su lugar, estas células pueden responder en cuestión de horas si el mismo germen regresa, en lugar de esperar refuerzos. Actúan como un sistema local de alerta temprana, haciendo sonar la alarma y reclutando otras células inmunes al sitio. Eso los hace valiosos para proteger los tejidos de barrera como la piel y las vías respiratorias. Los científicos han explicado su formación principalmente a través de señales químicas de las células circundantes.
Geles de colágeno adaptados como tejido real
Judith Mandl, profesora del Departamento de Fisiología de McGill, y sus colegas recolectaron células T de personas y ratones y las cultivaron en geles de colágeno especialmente diseñados. El colágeno es la principal proteína estructural de la piel, los tendones y otros tejidos, y al ajustar los geles, el equipo imitó ambientes que iban desde blandos hasta rígidos.
A medida que los geles se volvieron más rígidos, más células T adquirieron la actividad genética y las características de las células de memoria residentes en los tejidos, según un resumen de McGill. El patrón se mantuvo tanto para las células humanas como para las de ratón, lo que sugiere que refleja una respuesta biológica compartida más que una peculiaridad de una especie.
La rigidez de los tejidos varía ampliamente en el cuerpo. El tejido cerebral es suave, la piel y los músculos son más firmes y el tejido cicatricial y los órganos fibróticos pueden volverse mucho más rígidos después de una lesión o inflamación crónica. Ese rango significa que una célula T que llega a diferentes tejidos (o al mismo tejido antes y después del daño) podría recibir señales físicas muy diferentes, lo que puede ayudar a explicar por qué las células de memoria residentes se asientan más fácilmente en algunos lugares que en otros.
Mandl dijo que el resultado “desafía la forma en que pensamos sobre las células inmunes”. Los investigadores proponen que adaptarse a las fuerzas mecánicas de los tejidos puede ayudar a estas células a sobrevivir durante largos períodos una vez que se asientan.
Posibles usos, aún lejanos
Los autores describieron varias áreas en las que este conocimiento podría llegar a ser importante. En condiciones autoinmunes y alérgicas, las células de memoria residentes pueden mantener la inflamación en el mismo tejido, por lo que aprender qué las mantiene en su lugar podría indicar formas de calmarlas. En los trasplantes de órganos, pueden contribuir al rechazo.
El cáncer es otro objetivo. Los tumores suelen ser densos y físicamente difíciles de penetrar para las células inmunitarias, y muchos tumores sólidos son más rígidos que el tejido que los rodea. Si la rigidez empuja a las células T a un estado de protección a largo plazo, eso podría influir en qué tan bien las inmunoterapias reclutan y mantienen las células inmunes dentro de los tumores, aunque el estudio no probó esto.
Las vacunas son otra posibilidad que el resumen no abordó directamente. Diseñar vacunas que creen una fuerte memoria residente en los pulmones o la nariz es un objetivo de investigación activo, y las señales físicas podrían convertirse en un factor más que los científicos consideren. Cada una de estas aplicaciones sigue siendo especulativa: años de trabajo separan un hallazgo de laboratorio sobre geles de cualquier tratamiento.
Lo que los experimentos con gel pueden y no pueden mostrar
Esta es una investigación básica de laboratorio. Los geles de colágeno son un sustituto simplificado del tejido vivo, que también contiene muchos tipos de células, señales químicas, flujo sanguíneo y movimiento. El resumen no informó si el mismo efecto se confirmó en animales vivos y no describió el tamaño de las muestras ni qué tan fuerte fue el efecto.
El sensor que falta es la incógnita central. Las células utilizan varias familias de proteínas para sentir fuerza, y sería necesario identificar de cuál dependen las células T antes de que alguien pueda diseñar medicamentos para bloquear o potenciar el efecto. Sin él, el hallazgo explica un patrón pero no un mecanismo.
El trabajo fue financiado por el Programa Científico de la Frontera Humana, los Institutos Canadienses de Investigación en Salud, la Fundación Canadiense para la Innovación, el Consejo de Investigación en Ciencias Naturales e Ingeniería de Canadá y los Institutos Nacionales de Salud de Estados Unidos. Participaron colaboradores de los Países Bajos y Estados Unidos.
Para los lectores, no hay que tomar ninguna medida y el estudio no cambia los consejos médicos sobre alergias, enfermedades autoinmunes o atención del cáncer. Los pacientes interesados en inmunoterapias emergentes deben discutir los ensayos clínicos con sus especialistas, quienes pueden explicarles lo que está disponible ahora.
El siguiente paso es identificar el sensor de rigidez molecular y probar si el efecto se mantiene en el tejido vivo. La conclusión es que las células T parecen sentir la rigidez física y utilizarla para decidir si quedarse y hacer guardia, un nuevo ángulo de la memoria inmune que eventualmente podría informar los tratamientos, pero que aún se encuentra en la etapa de laboratorio.
Lo que los lectores quieren saber
¿Qué encontró el estudio?
Las células T cultivadas en geles de colágeno más rígidos tenían más probabilidades de convertirse en células de memoria residentes en los tejidos, tanto en células humanas como de ratón.
¿Qué son las células T de memoria residentes en tejidos?
Son células inmunitarias que permanecen en un tejido como la piel o los pulmones después de una infección y responden rápidamente si regresa el mismo germen.
¿Cómo detectan las células T la rigidez?
Eso no se sabe todavía. Los investigadores no han identificado el sensor molecular involucrado.
¿Podría esto conducir a nuevos tratamientos?
Posiblemente, para enfermedades autoinmunes, alergias, rechazo de trasplantes o cáncer, pero esos usos son especulativos y faltan años.
¿Se probó esto en animales vivos?
El resumen describe experimentos con células en geles de colágeno y no informa confirmación en tejido vivo.
¿Esto cambia el consejo médico?
No. Es una investigación básica y no afecta las recomendaciones de tratamiento actuales.
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