Novedades del sistema inmune

CientA�ficos del Centro Champalimaud y del Instituto de Medicina Molecular, en Lisboa, han descubierto que las neuronas de la mucosa pueden detectar inmediatamente una infecciA?n en el organismo, produciendo rA?pidamente una sustancia que actA?a como «adrenalina» para las cA�lulas inmunes. Bajo el efecto de esta seA�al, las cA�lulas inmunes rA?pidamente se preparan para combatir la infecciA?n y reparar el daA�o causado a los tejidos circundantes, segA?n se informa en un artA�culo publicado en ‘Nature’.

La mayorA�a de las neuronas se localizan en el cerebro y su vecindad –el sistema nervioso central–, con las neuronas proyectando sus axones a todos los tejidos del organismo a travA�s de la mA�dula espinal. A su vez, las cA�lulas gliales son satA�lites neuronales que garantizan la cohesiA?n del tejido nervioso. Sin embargo, en todo el cuerpo hay un nA?mero muy abundante de cA�lulas nerviosas perifA�ricas, que son tan numerosas en el intestino que se han denominado colectivamente «el segundo cerebro».

Los expertos estA?n comenzando a entender que estas cA�lulas nerviosas perifA�ricas son, de hecho, extremadamente importantes para que el organismo pueda montar respuestas inmunes adecuadas y preservar la salud. En 2016, Henrique Veiga-Fernandes y sus colegas (entonces en el Instituto de Medicina Molecular, en Lisboa) publicaron, tambiA�n en ‘Nature’, un estudio en el que mostraron que las cA�lulas gliales en el intestino pueden estimular un tipo de cA�lulas inmunitarias llamadas ILC3, para producir sustancias contra infecciones bacterianas.

Estas cA�lulas inmunes que estA?n siendo estudiadas por Veiga-Fernandes –colectivamente llamadas «cA�lulas linfoides innatas», o ILC–, tambiA�n son muy especiales. Nacemos con ellas; no se producen en respuesta a una inmunizaciA?n, por ejemplo, mediante vacunaciA?n. «Las ILCs fueron descubiertos muy recientemente, en 2010, pero son muy antiguas en tA�rminos evolutivos, incluso las lampreas las tienen», detalla Veiga-Fernandes. Las lampreas pertenecen a un linaje animal muy antiguo.

Hay varios tipos de estos linfocitos innatos (glA?bulos blancos). En su estudio de 2016, el equipo habA�a analizado el comportamiento de ILC3s en el intestino y su «diA?logo» con sus vecinos de cA�lulas gliales. En el nuevo trabajo, tambiA�n dirigido por Veiga-Fernandes, se centraron en otro tipo de cA�lulas linfoides innatas: ILC2s.

Las ILC2s producen sustancias que son esenciales para las respuestas inmunes contra los parA?sitos, como los gusanos. «Estas cA�lulas son normalmente abundantes en sitios de barrera, como el intestino, los pulmones y la piel, que sirven como fortalezas fA�sicas al cuerpo», explica Veiga-Fernandes. Ahora, el equipo demostrA? que estas cA�lulas inmunes no podrA�an desarrollar sus acciones protectoras contra las infecciones sin establecer un «diA?logo» con las neuronas que residen en esos sitios.

El estudio aporta «dos grandes novedades», dice Veiga-Fernandes. La primera, explica, «es que las neuronas definen la funciA?n de las cA�lulas inmunitarias. Nadie podrA�a haber imaginado que el sistema nervioso coordina, ordena y controla la respuesta inmune en todo el organismo». En segundo lugar, aA�ade, «es una de las reacciones inmunes mA?s rA?pidas y potentes que hemos visto». Comparativamente, el estA�mulo neuronal reciA�n descubierto induce una respuesta inmune en pocos minutos, mientras que la respuesta inmune despuA�s de una vacunaciA?n tA�pica necesita varias semanas para montarse.

«Lo que ocurriA? fue que observamos, en microfotografA�as de alta resoluciA?n de los pulmones y el intestino de los ratones, que las ILC2 se colocaron a lo largo de los axones de las neuronas que residen en estas mucosas, un poco como perlas en una cuerda –detalla Veiga-Fernandes–. AsA� que nos preguntamos si estos dos tejidos distintos podrA�an ‘hablar’ productivamente entre sA�».

Para probar esta hipA?tesis, el equipo comenzA? analizando el genoma entero de una serie de cA�lulas inmunes –ILC1s, ILC2s, ILC3s, cA�lulas T–, «buscando genes que codifican molA�culas que pueden actuar como receptores de seA�ales neuronales», dice Veiga-Fernandes. AsA�, encontraron que sA?lo las ILC2s poseA�an un «receptor» definido (molA�culas de membrana que actA?an como antenas) para las seA�ales nerviosas.

En particular, los autores descubrieron que las ILC2s tienen receptores a un mensajero neuronal llamado neuromedina U (NMU). Dado que las neuronas son las A?nicas cA�lulas que producen abundantes niveles de NMU, esto indicA? que sA?lo las neuronas podrA�an estar enviando esta seA�al a las ILC2s.

Posteriormente, utilizaron un parA?sito de roedores, ‘Nippostrongylus brasiliensis ‘(una especie de anquilostoma) para infectar ratones de control «normales» y roedores mutantes cuyas ILC2 se habA�an despojado de sus receptores NMU. En el primer grupo de animales, las cA�lulas inmunes innatas inmediatamente desencadenaron una respuesta para neutralizar el parA?sito y reparar el tejido daA�ado. En el segundo grupo, los ratones no pudieron combatir la infecciA?n ni los daA�os causados por el parA?sito, incluyendo el sangrado interno de los pulmones debido a ‘N. Brasiliensis’.

Los investigadores tambiA�n mostraron que las neuronas son capaces de detectar los productos secretados por los parA?sitos que infectan el organismo, y que, cuando esto sucede, rA?pidamente produce NMU. A su vez, NMU actA?a vigorosamente sobre las ILC2s, generando asA� una respuesta protectora en unos minutos.

A?Pueden estos resultados ser extrapolados a seres humanos? «Tal vez, en los seres humanos, las ILC2 tambiA�n tienen receptores NMU –responde Veiga-Fernandes–. Pero todavA�a estamos muy lejos de entender cA?mo podemos utilizar con seguridad esta ‘bomba’ neuroinmunolA?gica. Por ahora, estamos en el nivel de investigaciA?n fundamental».