Detalle de feto en vientre materno. Fuente: Imageafter.
Un equipo de investigadores de la Universidad de California en San Francisco (UCSF) ha demostrado por vez primera que el sistema inmune de los fetos humanos procede de una fuente completamente distinta a la del sistema inmunológico adulto, y que tiende más a tolerar las sustancias extrañas de su entorno que a luchar contra ellas.
Según publica la UCSF en un comunicado, este descubrimiento podría ayudar a comprender mejor cómo responden los recién nacidos tanto a infecciones como a vacunas o cómo se desarrollan las alergias infantiles.
Asimismo, el hallazgo tal vez permita explicar ciertos enigmas, como por qué muchos hijos de madres enfermas de SIDA no se infectan con el VIH antes de nacer.
Sistemas opuestos
Hasta ahora, se había creído que el sistema inmune fetal e infantil era, simplemente, una forma inmadura del sistema inmunológico adulto, que respondía de manera distinta a éste debido a su escasa o nula exposición a las amenazas del entorno.
Esta nueva investigación ha descubierto, sin embargo, un sistema inmunológico en fetos de mitad de gestación completamente distinto al sistema inmune adulto, y además derivado de un conjunto diferente de células madre.
Según explica Joseph M. McCune, profesor de la división de medicina experimental de la UCSF y coautor del estudio: “en el feto hemos encontrado un sistema inmune cuya labor es enseñar al feto a ser tolerante con cada cosa con la que entra en contacto, incluida su madre y sus propios órganos. Después de nacer, surge un nuevo sistema inmune a partir de otras células madre distintas, que trabaja luchando con cualquier elemento extraño”.
Anteriormente, McCune y su equipo habían descubierto que el sistema inmune fetal era altamente tolerante a células extrañas al propio organismo, y habían teorizado que este hecho evitaba que los fetos rechazasen las células de sus madres durante el embarazo, así como sus propios órganos a medida que éstos se desarrollan.
El sistema inmune adulto, por el contrario, está programado para lo opuesto: atacar cualquier elemento ajeno. Esta característica permite al cuerpo luchar contras las infecciones, pero también es la causante del rechazo de órganos transplantados.
Según publica la UCSF en un comunicado, este descubrimiento podría ayudar a comprender mejor cómo responden los recién nacidos tanto a infecciones como a vacunas o cómo se desarrollan las alergias infantiles.
Asimismo, el hallazgo tal vez permita explicar ciertos enigmas, como por qué muchos hijos de madres enfermas de SIDA no se infectan con el VIH antes de nacer.
Sistemas opuestos
Hasta ahora, se había creído que el sistema inmune fetal e infantil era, simplemente, una forma inmadura del sistema inmunológico adulto, que respondía de manera distinta a éste debido a su escasa o nula exposición a las amenazas del entorno.
Esta nueva investigación ha descubierto, sin embargo, un sistema inmunológico en fetos de mitad de gestación completamente distinto al sistema inmune adulto, y además derivado de un conjunto diferente de células madre.
Según explica Joseph M. McCune, profesor de la división de medicina experimental de la UCSF y coautor del estudio: “en el feto hemos encontrado un sistema inmune cuya labor es enseñar al feto a ser tolerante con cada cosa con la que entra en contacto, incluida su madre y sus propios órganos. Después de nacer, surge un nuevo sistema inmune a partir de otras células madre distintas, que trabaja luchando con cualquier elemento extraño”.
Anteriormente, McCune y su equipo habían descubierto que el sistema inmune fetal era altamente tolerante a células extrañas al propio organismo, y habían teorizado que este hecho evitaba que los fetos rechazasen las células de sus madres durante el embarazo, así como sus propios órganos a medida que éstos se desarrollan.
El sistema inmune adulto, por el contrario, está programado para lo opuesto: atacar cualquier elemento ajeno. Esta característica permite al cuerpo luchar contras las infecciones, pero también es la causante del rechazo de órganos transplantados.
Joseph M. McCune. Fuente: UCSF.
Sensibles y tolerantes
En investigaciones previas, los científicos habían atribuido la tolerancia del sistema inmunológico fetal, al menos en parte, al extremadamente alto porcentaje de células T reguladoras o linfocitos T reguladores presentes en dicho sistema.
Se sabe que estas células suprimen efectivamente la activación del sistema inmunitario y, por tanto, provocan una respuesta tolerante ante agentes externos. Hacia la mitad de la gestación, los fetos presentan aproximadamente tres veces la frecuencia de células T reguladoras que los recién nacidos o los adultos.
McCune y sus colaboradores comenzaron a evaluar si las células inmunes de los fetos eran más propicias a convertirse en células T reguladoras. Para ello, purificaron las llamadas “células T naive” (células nuevas que nunca han sido expuestas a agentes externos) tanto de fetos que habían alcanzado la mitad de la gestación, como de adultos.
Después, pusieron todas las células en contacto con células extrañas, algo que un sistema inmunológico adulto normal provoca una respuesta inmunológica inmediata.
De esta forma, descubrieron que un 70% de las células fetales fueron activadas con esta exposición, en comparación con sólo el 10% de las células adultas. Este hallazgo refuta la noción previa de que las células fetales no reconocen a los “invasores”.
A pesar de la respuesta de estas células, más del doble de células fetales se convirtieron en células T reguladoras, lo que demuestra que, además de sensibles a la estimulación externa, las células fetales tienden a responder a los agentes extraños con tolerancia, explican los científicos.
De células madre distintas
Después de esto, los científicos pasaron a clasificar las células en función de su expresión génica (proceso por el que los organismos transforman la información codificada en los ácidos nucleicos en las proteínas necesarias para su desarrollo y funcionamiento), esperando ver expresiones de genes similares en los dos grupos de células estudiados.
En realidad, lo que descubrieron entonces es que ambos grupos eran muy diferentes, y que miles de sus genes divergían entre las dos líneas celulares. Cuando utilizaron células madre productoras de sangre para generar nuevas líneas de ambos grupos de células, se produjo la misma divergencia.
De esta forma, los investigadores se dieron cuenta de que, de hecho, hay dos tipos de células madre productoras de sangre: un tipo se encuentra en los fetos y da lugar a células T tolerantes, y otro tipo se encuentra en los adultos, y producen células T que atacan.
El porqué de esta diferencia, y por qué el sistema inmune cambia a la versión adulta durante el tercer trimestre de embarazo, son cuestiones que siguen sin respuesta.
En futuros estudios, los investigadores intentarán determinar con mayor precisión cuándo ocurre la transformación del sistema inmunológico y por qué; y también si los niños nacen con una gama de proporciones de sistemas inmunológicos fetal y adulto, lo que podría modificar la manera en que se está vacunando a los recién nacidos o el tratamiento que se les aplica para enfermedades como el VIH. Los investigadores han publicado sus descubrimientos en la revista Science.
En investigaciones previas, los científicos habían atribuido la tolerancia del sistema inmunológico fetal, al menos en parte, al extremadamente alto porcentaje de células T reguladoras o linfocitos T reguladores presentes en dicho sistema.
Se sabe que estas células suprimen efectivamente la activación del sistema inmunitario y, por tanto, provocan una respuesta tolerante ante agentes externos. Hacia la mitad de la gestación, los fetos presentan aproximadamente tres veces la frecuencia de células T reguladoras que los recién nacidos o los adultos.
McCune y sus colaboradores comenzaron a evaluar si las células inmunes de los fetos eran más propicias a convertirse en células T reguladoras. Para ello, purificaron las llamadas “células T naive” (células nuevas que nunca han sido expuestas a agentes externos) tanto de fetos que habían alcanzado la mitad de la gestación, como de adultos.
Después, pusieron todas las células en contacto con células extrañas, algo que un sistema inmunológico adulto normal provoca una respuesta inmunológica inmediata.
De esta forma, descubrieron que un 70% de las células fetales fueron activadas con esta exposición, en comparación con sólo el 10% de las células adultas. Este hallazgo refuta la noción previa de que las células fetales no reconocen a los “invasores”.
A pesar de la respuesta de estas células, más del doble de células fetales se convirtieron en células T reguladoras, lo que demuestra que, además de sensibles a la estimulación externa, las células fetales tienden a responder a los agentes extraños con tolerancia, explican los científicos.
De células madre distintas
Después de esto, los científicos pasaron a clasificar las células en función de su expresión génica (proceso por el que los organismos transforman la información codificada en los ácidos nucleicos en las proteínas necesarias para su desarrollo y funcionamiento), esperando ver expresiones de genes similares en los dos grupos de células estudiados.
En realidad, lo que descubrieron entonces es que ambos grupos eran muy diferentes, y que miles de sus genes divergían entre las dos líneas celulares. Cuando utilizaron células madre productoras de sangre para generar nuevas líneas de ambos grupos de células, se produjo la misma divergencia.
De esta forma, los investigadores se dieron cuenta de que, de hecho, hay dos tipos de células madre productoras de sangre: un tipo se encuentra en los fetos y da lugar a células T tolerantes, y otro tipo se encuentra en los adultos, y producen células T que atacan.
El porqué de esta diferencia, y por qué el sistema inmune cambia a la versión adulta durante el tercer trimestre de embarazo, son cuestiones que siguen sin respuesta.
En futuros estudios, los investigadores intentarán determinar con mayor precisión cuándo ocurre la transformación del sistema inmunológico y por qué; y también si los niños nacen con una gama de proporciones de sistemas inmunológicos fetal y adulto, lo que podría modificar la manera en que se está vacunando a los recién nacidos o el tratamiento que se les aplica para enfermedades como el VIH. Los investigadores han publicado sus descubrimientos en la revista Science.