¿Las altas temperaturas del verano debilitan el sistema inmunológico?
El calor parece desencadenar una serie de cambios en las moléculas del sistema inmunológico, aunque los investigadores no están de acuerdo sobre lo que podrían significar.
Nanoclustering/Biblioteca de fotografías científicas/Getty Images
Un día caluroso puede no parecer una amenaza a la que el sistema inmunológico deba enfrentarse. Pero a medida que el cambio climático trae temperaturas medias más altas y Olas de calor mortales más frecuentes, la extensa red de defensa del cuerpo comenzará a sentir el calor. Ese clima sofocante podría afectar potencialmente la capacidad del sistema inmunológico para defenderse de los merodeadores microbianos y mantener el cuerpo sano.
Un equipo de científicos descubrió recientemente cómo la exposición al calor a corto plazo afecta la red de defensa del cuerpo en un estudio presentado en una conferencia en Chicago celebrada por la Asociación Estadounidense del Corazón en marzo. Los investigadores tomaron muestras de sangre únicas de 624 personas en Louisville, Kentucky, mientras las temperaturas fluctuaban en los veranos de 2018 y 2019, y analizaron varias moléculas inmunes que sirvieron como biomarcadores de inflamación y respuesta inmune. La temperatura promedio cuando se realizaron las extracciones de sangre era de unos agradables 75 grados Fahrenheit (24 grados Celsius), y la mayoría de las temperaturas caían entre 69 y 80 grados F (21 y 27 grados C), sin embargo, los investigadores encontraron una gran cantidad de cambios inflamatorios entre los participantes del estudio. en los días que eran más cálidos que el promedio, lo que sugiere que incluso el calor leve estaba provocando que el sistema inmunológico entrara en modo de lucha y gastara recursos valiosos. Estos hallazgos hacen que los investigadores consideren las consecuencias a largo plazo del rápido aumento de las temperaturas globales en la función inmune.
La nueva investigación encontró que las temperaturas más altas parecían despertar a los primeros respondedores del sistema inmunológico que normalmente despiertan ante una brecha microbiana. Entre esos centinelas se encontraban proteínas de señalización llamadas citoquinas y múltiples tipos de glóbulos blancos, a saber, los “desmalezadores de primer paso” conocidos como células T asesinas naturales y el equipo de limpieza compuesto por células llamadas monocitos. Los niveles elevados de estas células son signos de inflamación, que es una de las formas en que el sistema inmunológico protege contra los invasores. Si se prolonga, este agravamiento puede ser perjudicial para el organismo.
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El equipo de estudio también observó diferencias en la respuesta de inmunidad adaptativa del cuerpo, que es generada por células que actúan como fuerzas de operaciones especiales para atacar a invasores específicos. Los participantes a quienes se les extrajo sangre cuando las temperaturas eran altas tenían un menor número de células B, los caballos de batalla productores de anticuerpos que reconocen patógenos específicos y los recuerdan para futuras infecciones.
Los cambios inmunológicos fueron sorprendentes, dado que Louisville no experimentó ningún período de calor importante durante el período del estudio. “No esperaba ver tantas células cambiando, tantos marcadores cambiando, especialmente con este aumento moderado de temperatura”, dice Daniel W. Riggsprimer autor del estudio y profesor de medicina en la Universidad de Louisville.
Desde entonces, la ciudad ha sufrido olas de calor abrasadoras en el otoño de 2019 y el verano pasado. Riggs espera que los cambios inmunológicos sean mayores cuando las personas experimentan temperaturas más extremas.
Otros expertos dicen que todavía es demasiado pronto para decir si las fluctuaciones en las biomoléculas son benignas o peligrosas. “No queremos sobreinterpretar” los cambios observados, afirma Sharon Evans, profesor de oncología del Roswell Park Comprehensive Cancer Center, que no participó en la investigación. El estudio, que Evans califica de “realmente apasionante”, sugiere claramente que “algo está sucediendo” en el sistema inmunológico.
El equipo de Riggs cree que los signos de inflamación observados durante temperaturas más altas pueden erosionar la salud de una persona si se activan con frecuencia. Los monocitos contribuyen a la aterosclerosis, una acumulación de placa dentro de las paredes de los vasos sanguíneos. Con el tiempo, esa acumulación puede provocar un ataque cardíaco o un derrame cerebral.
Sin embargo, los efectos del calor sobre la capacidad del cuerpo para protegerse de los patógenos son menos claros. Los investigadores del estudio dicen que si hay menos células B rondando el torrente sanguíneo, el cuerpo podría ser más susceptible a las infecciones. Un recuento más bajo de células B en la sangre, dice Evans, podría significar que los pequeños soldados se han congregado en otros lugares, potencialmente en posiciones defensivas en el bazo o los ganglios linfáticos, donde se acumulan por primera vez los antígenos (o moléculas de patógenos). Aunque una muestra de sangre puede indicar menos células B en este escenario, el cuerpo está mejor preparado para lidiar con los patógenos.
En ocasiones, un poco de calor puede ser útil, dice Evans. Ella y otros investigadores han demostrado en experimentos anteriores con ratones y en cultivos celulares que la exposición moderada al calor a corto plazo puede, de hecho, reforzar las defensas inmunes, por ejemplo, mejorando la movilidad de los glóbulos blancos y la concentración sanguínea de moléculas de señalización inmune. Los investigadores creen que el cuerpo genera fiebre para darle al sistema inmunológico una ventaja en la lucha durante una infección.
Por supuesto, demasiado calor durante períodos prolongados, ya sea por fiebre o por el medio ambiente, puede ser perjudicial. Fiebres prolongadas tensar los órganos internos como el corazón y los pulmones, pueden causar convulsiones y son metabólicamente costosas. La exposición crónica al calor del medio ambiente causa una gran cantidad de problemas de salud conocidos, pero Evans predice que también puede acabar con la inmunidad cuando los recursos energéticos se desvían hacia el enfriamiento del cuerpo en lugar de defenderlo. A estudio 2019 demostró que los ratones alojados en 97 grados–Los recintos F durante más de una semana tuvieron una respuesta inmune deteriorada cuando fueron infectados con el virus de la influenza. Sin embargo, esta exposición al calor es extrema y no representativa de las condiciones del mundo real en las que los humanos normalmente pasan por noches más frías y días más cálidos.
La pregunta, dice Evans, es si la respuesta inmune reflejada en el nuevo estudio es similar a la causada por una fiebre moderada o una ola de calor severa. “El resultado sobre el sistema inmunológico será bastante diferente”, dice Evan. Los investigadores no pudieron determinar si la exposición al calor en el estudio se consideró leve o peligrosa para los residentes de Louisville. Riggs dice que si bien todas las extracciones de sangre se realizaron afuera, los investigadores no rastrearon el paradero anterior de los participantes. Los participantes podrían haber pasado la mayor parte del tiempo antes del procedimiento en la comodidad del aire acondicionado o al aire libre bajo el ataque total de los elementos. Cualquiera de los casos podría influir en el sistema inmunológico y diluir la fuerza de las correlaciones de los biomarcadores.
Aún así, el estudio insinúa aspectos del sistema inmunológico que podrían ser más sensibles al aumento de temperaturas. Kristie Ebi, investigador del clima y la salud de la Universidad de Washington, que no participó en el estudio, dice que los hallazgos plantean “preguntas interesantes”, como la fuerza y rapidez con la que el cuerpo responde al calor. Para encontrar respuestas, los investigadores necesitarían llevar a cabo estudios controlados en animales en condiciones de olas de calor moderadas y también monitorear las firmas sanguíneas de las personas a través de los caprichos del clima durante varios meses. Dichos experimentos podrían descubrir de manera más convincente los matices de cómo el calor afecta a los diversos actores del sistema inmunológico y ayudar a brindar una mejor atención a aquellos que son más susceptibles a estos efectos.
Ciertos grupos demográficos pueden ser más vulnerables al calor que otros, especialmente aquellos que toman medicamentos, los adultos mayores y las personas con enfermedades autoinmunes que no pueden darse el lujo de forzar aún más su sobrecargado sistema defensivo. Las desigualdades sociales, dice Ebi, también pueden exacerbar los efectos perniciosos del calor: las personas que viven en islas de calor urbanas o que carecen de acceso a infraestructura de aire acondicionado sentirán el calor más rápidamente. Una solución es establecer espacios verdes, que se ha demostrado que reducir las temperaturas en las islas de calor y proporcionar sombra refrescante. Riggs planea utilizar los resultados como base para estudiar si las intervenciones de plantación de árboles en Louisville mitigan los peligros de las olas de calor.
A medida que el planeta se precipita hacia el calentamiento global de 2,7 grados F (1,5 grados C) por encima de los niveles preindustriales a mediados de siglo, comprender cómo el calor moldea el paisaje inmunológico es vital para prevenir y tratar el estrés por calor en los seres humanos. “Creo que apenas estamos empezando a comprender el impacto que podrían tener las temperaturas más altas en términos de olas de calor y pacientes”, dice Evans.