¿Cuánto pesa el sistema inmunológico? La ciencia tiene la respuesta

El sistema inmunológico es una red compleja de células con funciones críticas en la salud y la enfermedad. Sin embargo, faltaba un “censo completo” de las células que lo componen.

Ahora, un estudio realizado por un grupo de investigadores de Israel y publicado en la revista PNAS, mapeó cuantitativamente la abundancia, masa y distribución de células inmunes primarias en los tejidos humanos utilizando métodos biotecnológicos integrados.

La intrincada red celular del sistema inmunológico es vital para la salud, pero comprender su distribución seguía siendo un desafío debido a la diversidad celular y las limitaciones de estudios anteriores. Las investigaciones existentes, a menudo limitadas en su enfoque y metodología, carecen de datos completos específicos de los seres humanos, lo que genera debates sobre temas como: ¿cuál es el órgano más inmunogénico?

En el nuevo documento, un equipo profesional del Instituto Weizmann de Ciencias de Israel mapeó minuciosamente el sistema inmunológico humano, clasificando las células en grupos linfoides y mieloides, utilizando un varón joven sano como referencia para establecer patrones de densidades celulares. La investigación se basa en tres metodologías: una extensa revisión de la literatura, imágenes multiplexadas de alta resolución y una novedosa deconvolución basada en metilación, una modificación química del ADN y otras moléculas que puede conservarse a medida que las células se dividen para generar más células.

La revisión actualiza los datos históricos, con estimaciones modernas de densidad celular, considerando características únicas del tejido y utilizando métodos avanzados como la citometría de flujo para obtener datos de abundancia relativa. Los tejidos y órganos se clasifican según la presencia anticipada de células inmunitarias, formando una estructura sistemática para el análisis.

Las imágenes multiplexadas ofrecen instantáneas detalladas de los tejidos, identificando varias células inmunes con precisión. Este enfoque, que analiza numerosos marcadores moleculares al mismo tiempo, presenta una imagen inclusiva de las poblaciones inmunes. Mientras tanto, la deconvolución basada en la metilación descifra las huellas epigenéticas únicas de cada tipo de célula, desentrañando las proporciones y los números absolutos de células inmunes en los tejidos.

Densidad y distribución

Esta nueva publicación reveló información detallada sobre la densidad y la propagación de las células inmunes en los tejidos humanos. Los datos, derivados de un exhaustivo estudio de la literatura, denotan la densidad de varios tipos de células en tejidos agrupados por composición y funciones similares. Los sistemas linfáticos y la médula ósea registran las densidades más altas, ya que están compuestos principalmente por células inmunitarias, mientras que los órganos epiteliales mantienen una densidad significativamente menor.

Los macrófagos, las células T y B varían mucho entre los tejidos, mientras que las plasmáticas y los eosinófilos (otro tipo de célula inmunitaria) se limitan en gran medida al tracto gastrointestinal. Curiosamente, los tejidos del músculo adiposo y esquelético, que representan aproximadamente el 75% de la masa celular del cuerpo, albergan apenas el 0,2% del recuento total de células, un hecho atribuido a su mayor tamaño celular.

En un enfoque novedoso, el estudio combina densidades de células inmunitarias específicas de tejido con masa de órganos en un modelo humano estándar, aproximando el recuento total de células inmunitarias en varios tejidos a alrededor de 1,8 × 1012. La mayoría están situadas en la médula ósea y el sistema linfático, con diversos tipos de células inmunes dispersas en diferentes proporciones en cada sistema de órganos.

El sistema linfático es el hábitat principal de las células T , las células B y las células dendríticas, mientras que la médula ósea alberga neutrófilos y el sistema linfático abunda en linfocitos. Otros tejidos, como el tracto gastrointestinal, la piel y los pulmones, albergan comunidades considerables de mastocitos y macrófagos. Por el contrario, los mastocitos, las células NK y los macrófagos residen en gran medida en los tejidos y no predominan en ningún sistema específico.

El estudio también se aventuró en un territorio inexplorado al estimar la masa de estas células inmunes, una hazaña lograda al agregar datos sobre tamaños y volúmenes de células. La masa total de células inmunitarias del cuerpo se estima en 1,2 kg.

La distribución por tipo de celda revela una desviación significativa de su distribución por número, debido principalmente a variaciones en el tamaño de las celdas. Por ejemplo, los macrófagos representan una parte sustancial de la masa total de células inmunitarias debido a su mayor tamaño.

Además, la investigación traslada estos hallazgos a otros datos demográficos, utilizando una mujer y un niño de referencia. Curiosamente, el tipo de células y la distribución de tejidos siguen siendo consistentes en diferentes sexos y edades, lo que sugiere un patrón estandarizado en la distribución en todo el cuerpo humano.

En resumen, el estudio ofreció nuevas estimaciones sobre el recuento, la masa y la distribución de células inmunitarias en humanos, desafiando la creencia de que la mayoría reside en el intestino; en cambio, los sitios primarios son la médula ósea, los ganglios linfáticos y el bazo.

Y destacó el papel del intestino en la producción de anticuerpos y las funciones inmunológicas del hígado. El documento arrojó luz sobre la complejidad de la distribución de las células inmunitarias y subrayó la necesidad de datos completos y metodologías avanzadas.