Una cuestión de supervivencia: cómo el sistema inmunitario establece prioridades

*Este contenido fue producido por expertos del Instituto Weizmann de Ciencias, uno de los centros más importantes del mundo de investigación básica multidisciplinaria en el campo de las ciencias naturales y exactas, situado en la ciudad de Rejovot, Israel.

Incluso después de vencer una infección viral, nuestro sistema inmunológico se mantiene activo, protegiéndonos de cualquier virus persistente o enfermedad recurrente. Pero ¿qué sucede si contraemos una infección bacteriana (por ejemplo, una intoxicación alimentaria por salmonela al comer sopa de pollo para llevar) mientras nos recuperamos de una gripe o de la COVID-19?

Un estudio del Instituto Weizmann de Ciencias de Israel publicado en 2022 en la revista Immunity muestra que, en esos casos, el sistema inmunológico tiene una forma inteligente de establecer prioridades, que podría aprovecharse para el desarrollo de futuras terapias contra las enfermedades autoinmunes.

Esta priorización involucra a las dos ramas de la inmunidad: la innata y la adaptativa. La inmunidad innata, la primera línea de defensa del cuerpo, entra en acción tan pronto como el sistema inmunológico detecta una invasión de virus, bacterias u otros patógenos, desplegando sus células y sustancias bioquímicas en una amplia ofensiva para neutralizar a los invasores.

La inmunidad adaptativa, por otro lado, puede tardar varios días en desplegar sus armas: células especializadas, así como anticuerpos diseñados para unirse a diferentes invasores con una precisión exquisita. Los anticuerpos permanecen durante meses o incluso años, ofreciendo una protección duradera.

Esto significa que la inmunidad innata y la adaptativa suelen entrar en acción en diferentes etapas de una infección, pero cuando una infección va seguida de otra (por ejemplo, cuando una persona que ha superado un virus de la gripe contrae una infección bacteriana como la salmonela), ambas armas se ven obligadas a trabajar a toda marcha al mismo tiempo: la inmunidad innata empieza a combatir las bacterias mientras que la inmunidad adaptativa sigue ocupada produciendo anticuerpos contra el virus de la gripe.

Un equipo dirigido por el profesor Ziv Shulman, del Departamento de Inmunología de Weizmann, se propuso estudiar cómo interactúan los dos brazos del sistema inmunitario durante este solapamiento. En un estudio con ratones, dirigido por el estudiante de doctorado Adi Biram, descubrieron que la interacción termina en un choque: la infección con salmonela interfiere en la fabricación de anticuerpos contra la gripe. En otras palabras, cuando se enfrenta a una amenaza letal, el sistema inmunitario desactiva los mecanismos necesarios para la protección a largo plazo y se ocupa en su lugar del peligro más urgente.

Los investigadores revelaron que la salmonela no produce este efecto directamente, sino que, cuando infecta los ganglios linfáticos, activa una alarma que llega hasta la médula ósea y prepara a las células de inmunidad innata, llamadas monocitos, para que abandonen rápidamente la médula y luchen contra la bacteria. Estos monocitos inundan los ganglios linfáticos en masa y desde allí lanzan un ataque contra la salmonela, pero en el proceso, como resultado de su actividad antimicrobiana, estas células alteran el entorno dentro de los ganglios linfáticos, liberando diversas sustancias químicas y provocando una escasez local de oxígeno.

La mayoría de las células inmunitarias se adaptan a esta escasez modificando su metabolismo y pasando a quemar glucosa para obtener energía en lugar de oxígeno. Pero para un subconjunto de células B que residen en los ganglios linfáticos, en unas estructuras microscópicas llamadas centros germinales, la falta de oxígeno resulta fatal: incapaces de adaptar su metabolismo, estas células B se ahogan y mueren.

Este es precisamente el subconjunto de células que desempeña un papel clave en la inmunidad adaptativa, generando anticuerpos que se adaptan de la mejor manera posible al patógeno invasor. La muerte de estas células pone fin a la producción de anticuerpos necesarios para una protección duradera contra la infección viral.

“Es una cuestión de elegir entre una u otra: cuando se lucha contra una bacteria potencialmente mortal, no es necesario preocuparse por una inmunidad duradera”, explica Shulman. “Destruir la salmonela es una prioridad porque es una cuestión de supervivencia”.

Los hallazgos del estudio pueden tener aplicaciones en diversas áreas de la inmunología. Actualmente, a veces se añaden ciertas proteínas bacterianas a las vacunas para mejorar su eficacia, pero el estudio sugiere que tales adiciones podrían ser contraproducentes y perjudicar la producción de anticuerpos.

Además, si se confirman en humanos, los nuevos hallazgos podrían conducir a un nuevo tipo de terapia para enfermedades autoinmunes causadas por la producción errónea de anticuerpos, por ejemplo, la artritis reumatoide y el lupus. Dicha terapia aprovecharía los monocitos de la médula ósea para detener la producción de anticuerpos causantes de enfermedades.

También participaron en el estudio Jingjing Liu, el Dr. Hadas Hezroni, la Dra. Natalia Davidzohn, el Dr. Dominik Schmiedel, el Dr. Eman Khatib-Massalha, Montaser Haddad, la Dra. Amalie Grenov, el Prof. Tsvee Lapidot y el Prof. Steffen Jung de el Departamento de Inmunología; Sacha Lebon, Dotan Hoffman y Dr. Roi Avraham del Departamento de Regulación Biológica; el Dr. Tomer Meir Salame del Departamento de Instalaciones Básicas de Ciencias Biológicas; la Dra. Nili Dezorella del Departamento de Apoyo a la Investigación Química; Paula Abou Karam del Departamento de Ciencias Biomoleculares; y el Prof. Mats Bemark de la Universidad de Gotemburgo, Suecia.