Las células inmunes pueden adaptarse a los patógenos invasores, decidiendo si luchar ahora o prepararse para la próxima batalla.

¿Cómo decide su sistema inmunológico entre luchar contra los patógenos invasores ahora o prepararse para combatirlos en el futuro? Resulta que puede cambiar de opinión.

cada persona tiene 10 millones a 100 millones de células T únicas que tienen un trabajo crítico en el sistema inmunológico: patrullar el cuerpo en busca de patógenos invasores o células cancerosas para eliminar. Cada una de estas células T tiene un receptor único que le permite reconocer proteínas extrañas en la superficie de células infectadas o cancerosas. Cuando la célula T adecuada encuentra la proteína adecuada, rápidamente forma muchas copias de sí misma para destruir el patógeno agresor.

Es importante destacar que este proceso de proliferación da lugar tanto a células T efectoras de vida corta que desactivan el ataque inmediato del patógeno como a células T de memoria de larga vida que brindan protección contra ataques futuros. Pero, ¿cómo deciden las células T si forman células que matan a los patógenos ahora o protegen contra futuras infecciones?

Somos un equipo de bioingenieros Estudiar cómo maduran las células inmunes. En nuestro investigación publicado recientemente en la revista Inmunidaddescubrimos que tener múltiples vías para decidir si matar los patógenos ahora o prepararse para futuros invasores aumenta la capacidad del sistema inmunológico para responder eficazmente a diferentes tipos de desafíos.

¿Pelear o recordar?

Comprender cuándo y cómo las células T deciden convertirse en células efectoras que matan patógenos o células de memoria que nos preparamos para futuras infecciones, tomó películas de células T dividiéndose en respuesta a un estímulo que imita un encuentro con un patógeno.

Específicamente, rastreamos la actividad de un gen llamado factor 1 de células T o TCF1. Este gen es esencial para la longevidad de las células de memoria. Descubrimos que el silenciamiento estocástico o probabilístico del gen TCF1 cuando las células se enfrentan a patógenos invasores y a la inflamación impulsa una decisión temprana entre si las células T se convierten en células efectoras o de memoria. Exposición a niveles más altos de patógenos o la inflamación aumenta la probabilidad de formar células efectoras.

Sin embargo, sorprendentemente descubrimos que algunas células efectoras que habían desactivado TCF1 desde el principio pudieron volver a encenderlo después de eliminar el patógeno, convirtiéndose luego en células de memoria.

A través de modelos matemáticos, determinamos que esta flexibilidad en la toma de decisiones entre las células T de memoria es fundamental para generar la cantidad correcta de células que respondan de inmediato y células que se preparen para el futuro, de manera adecuada a la gravedad de la infección.

Comprender la memoria inmune

La formación adecuada de memoria de células T persistente y de larga duración es fundamental para la capacidad de una persona de defenderse de enfermedades que van desde el resfriado común hasta el COVID-19 y el cáncer.

A partir de una perspectiva de las ciencias sociales y cognitivas, la flexibilidad permite a las personas adaptarse y responder de manera óptima a entornos inciertos y dinámicos. De manera similar, para las células inmunitarias que responden a un patógeno, la flexibilidad en la toma de decisiones sobre si convertirse en células de memoria puede permitir una mayor capacidad de respuesta a un desafío inmunológico en evolución.

Las células de memoria pueden ser subclasificados en diferentes tipos con características y funciones distintas en la inmunidad protectora. Es posible que la vía por la que las células de memoria divergen de las células efectoras desde el principio y la vía por la que se forman las células de memoria a partir de células efectoras más tarde dan lugar a subtipos particulares de células de memoria.

Nuestro estudio se centra en la memoria de las células T en el contexto de infecciones agudas que el sistema inmunológico puede eliminar con éxito en días, como el resfriado, la gripe o la intoxicación alimentaria. A diferencia de, condiciones crónicas como el VIH y el cáncer requieren respuestas inmunitarias persistentes; Las células de larga vida, similares a las de la memoria, son fundamentales para esta persistencia. Nuestro equipo está investigando si la toma de decisiones con memoria flexible también se aplica a las enfermedades crónicas y si podemos aprovechar esa flexibilidad para mejorar la inmunoterapia contra el cáncer.

Resolver la incertidumbre sobre cómo y cuándo se forman las células de memoria podría ayudar a mejorar el diseño de vacunas y las terapias que impulsen la sistema inmunitarioLa capacidad de proporcionar protección a largo plazo contra diversas enfermedades infecciosas.

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