Una molécula maestra de desintoxicación estimula las defensas inmunológicas

Científicos del Instituto Luxemburgués de Salud (LIH, por sus siglas en inglés) han descubierto un mecanismo molecular hasta ahora desconocido por el cual el sistema inmunológico humano activa sus células inmunitarias: las células T, un tipo particular de glóbulos blancos que evitan eficazmente los patógenos si se expresa en ellos un gen conocido como Gclc. El gen Gclc codifica una proteína instrumental para la producción de una sustancia llamada glutatión, una molécula que anteriormente se conocía sólo por eliminar los productos de desecho nocivos del metabolismo como las especies de oxígeno reactivo y los radicales libres. Un equipo dirigido por el investigador de LIH Dirk Brenner, investigador de FNR ATTRACT y jefe del grupo de investigación en inmunología experimental y molecular del Departamento de Infección e Inmunidad, descubrió que el glutatión también estimula el metabolismo energético de las células T, según informa un artículo sobre su trabajo publicado este martes en 'Immunity'. De esta manera, cuando están en contacto con patógenos, las células T pueden crecer, dividirse y combatir a intrusos como los virus. Por lo tanto, el glutatión es un importante interruptor molecular para el sistema inmunológico, un descubrimiento que ofrece puntos de partida y perspectivas para desarrollar nuevas estrategias terapéuticas dirigidas al cáncer y a las enfermedades autoinmunes. "Nuestro cuerpo tiene que mantener nuestro sistema inmunológico en un equilibrio cuidadosamente equilibrado --dice el profesor Dirk Brenner- Si las defensas innatas del cuerpo son hiperactivas, entonces se vuelven contra el cuerpo, que es lo que sucede en las enfermedades autoinmunes como la esclerosis múltiple o la artritis, por ejemplo. Sin embargo, si las defensas son demasiado débiles, no se pueden combatir las infecciones o las células del cuerpo pueden proliferar incontroladas y crecen para formar tumores, que pueden convertirse en una amenaza para la vida". Por lo tanto, las células inmunes, como las células T, normalmente residen en un estado de hibernación en alerta, con su consumo de energía reducido a un mínimo. Si los patógenos o partes de ellos se acoplan a su envoltura exterior, las células T se despiertan y aumentan su metabolismo, lo cual crea necesariamente mayores cantidades de desechos metabólicos, como las especies de oxígeno reactivo (ROS) y los radicales libres, que pueden ser tóxicos para las células. Cuando la concentración de estos oxidantes aumenta, las células T tienen que producir más antioxidantes para no ser envenenadas. Ningún grupo de investigación anterior había estudiado el mecanismo de acción de los antioxidantes en las células T con gran detalle antes. Al explorar este fenómeno, el equipo del profesor Brenner descubrió que el antioxidante glutatión producido por las células T sirve no sólo como recolector de basura para eliminar los ROS y los radicales libres, sino que también es un interruptor clave para el metabolismo energético que controla la respuesta inmune y tiene alta relevancia para diversas enfermedades. "Estos fascinantes resultados forman una base para una intervención específica en el metabolismo de las células inmunes y para desarrollar una nueva generación de inmunoterapias", explica el profesor Markus Ollert, director del Departamento de Infección e Inmunidad de LIH. Para sus investigaciones, los científicos emplearon ratones genéticamente modificados en cuyas células T se eliminó el gen Gclc y, por lo tanto, estas células no podían producir glutatión. "En estos ratones, descubrimos que el control de los virus está dañado: los ratones que carecen del gen Gclc tienen inmunodeficiencia, pero por la misma razón, esto también significó que los roedores no podrían desarrollar ninguna enfermedad autoinmune como la esclerosis múltiple". Otros ensayos realizados por el equipo del profesor Brenner demostraron la razón de esto. "Los ratones no pueden producir ningún glutatión en sus células T --subraya Brenner-- así que carecen de una serie de otros eventos de señalización que impulsan directamente el metabolismo y aumentan el consumo de energía". Como resultado, sin glutatión, las células T no se vuelven completamente funcionales; permanecen en su estado de hibernación y no se produce una respuesta autoinmune autodestructiva. El profesor Karsten Hiller, de la Universidad de Tecnología de Braunschweig, en Alemania, quien colaboró con los científicos luxemburgueses, añade: "Es intrigante ver que el metabolismo celular y la activación inmune están tan enredados y que una fina interacción es esencial para lograr una función correcta". El profesor Brenner ve sus experimentos con células T como un preludio para una investigación más profunda del balance energético de las células inmunes en general. Un número de diferentes enfermedades autoinmunes, por ejemplo, están relacionadas con funcionamientos erróneos en varios subgrupos de células T. "Si entendemos las diferencias en los mecanismos moleculares por los cuales estimulan su metabolismo durante respuestas defensivas o autoinmunes, entonces podemos descubrir pistas en cuanto a posibles puntos de ataque para agentes terapéuticos que regulan la respuesta inmune", añade. Este investigador ve una situación similar en el cáncer. "En este contexto también es importante saber por qué las células inmunitarias que realmente se supone que luchan contra las células cancerosas caen en un estado metabólico bajo y en algunos casos, incluso, suprimen activamente una respuesta inmune contra el tumor", apunta.