Investigadores del Hospital Infantil de Filadelfia (CHOP) en Estados Unidos han identificado un metabolito clave en las células que ayuda a dirigir las respuestas inmunitarias y explica, a nivel de una sola célula, por qué las células inmunitarias que reconocen de manera más eficiente los patógenos, las vacunas o las células enfermas crecen y se dividen más rápido que otras células.

Los hallazgos también indican que una mejor comprensión de este metabolito y su papel en la respuesta inmune podría mejorar el diseño de inmunoterapias y crear respuestas más duraderas contra diferentes tipos de cáncer, así como mejorar las estrategias de vacunación. El estudio está disponible en la revista ´Science Immunology´.

Will Bailis profesor asistente de patología y medicina de laboratorio en CHOP y la Escuela de Medicina Perelman de la Universidad de Pensilvania, explica que el objetivo de la investigación era "ver si los metabolitos específicos eran sensibles a la afinidad del receptor de células T y controlaban la expansión de las células T durante las respuestas inmunes".

Cabe tener en cuenta que Los antígenos son sustancias extrañas que nuestro sistema inmunológico reconoce y responde produciendo más células T y B. Cada una de estas células tiene receptores únicos que reconocen antígenos específicos y pueden responder adecuadamente, y pueden "recordar" y responder de manera similar cuando se exponen nuevamente al mismo antígeno.

La capacidad de una célula T o B para ver su antígeno se conoce como afinidad. Este concepto fundamental de la inmunología es cómo funcionan las vacunas. Cuando esas células T y B se encuentran con un patógeno, el cuerpo necesita que las que mejor reconocen su antígeno, con alta afinidad, se dividan más rápidamente para producir más células hijas y "atacar" al invasor.

Sin embargo, los mecanismos subyacentes de por qué las células inmunitarias de alta afinidad responden de manera más eficiente siguen siendo un misterio para los investigadores. Después de ver un antígeno, la química dentro de las células T y B debe cambiar para permitirles responder adecuadamente. Los investigadores de este estudio querían observar el metabolismo para comprender qué hace que las células de alta afinidad sepan que necesitan dividirse más rápidamente para responder adecuadamente.

Para ello, los investigadores identificaron el dinucleótido de nicotinamida y adenina (NAD) como un componente clave, dependiente de la afinidad, de la reprogramación metabólica del receptor de células T durante las primeras etapas de la activación de las células T. Usando citometría de flujo, los investigadores pudieron observar el NAD en células individuales inmediatamente después de la activación y mostrar cómo dicta la cantidad de veces que las células T pueden dividirse en el futuro. Por lo tanto, los investigadores podrían esencialmente predecir cómo se comportan las células T y cuántas veces se dividen en función de la cantidad de NAD con la que comenzaron.

Además, los investigadores descubrieron que manipular la cantidad de NAD que se le permitía producir a una célula podía controlar cuándo esa célula pasaba de un estado de reposo a querer dividirse, lo que sugiere que el metabolito podría usarse para mejorar la respuesta en ciertas terapias o vacunas impulsadas por células T.

"Creemos que este trabajo muestra cómo las diferencias de células individuales en el metabolismo son una razón clave por la cual células similares a veces muestran comportamientos sorprendentemente diferentes y que esto puede proporcionar información sobre los procesos subyacentes que impulsan enfermedades y disfunciones que no pueden explicarse simplemente mediante la regulación o señalización genética", concluye Bailis.

"Con más trabajo, también creemos que esta información podría usarse potencialmente para mejorar las estrategias de vacunas y la respuesta y durabilidad de las terapias celulares utilizadas para tratar el cáncer y otras enfermedades".