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Herramientas genómica

Escrito por Silvia Martin el 6 febrero, 2018 en Noticias
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Cuando el cuerpo está bajo el ataque de patógenos, el sistema inmune dirige una colección diversa de células inmunes para trabajar juntas en un proceso estrechamente orquestado y defender al anfitrión contra los intrusos. Durante muchas décadas, los inmunólogos han ido clasificando estas células en un número cada vez mayor de diferentes tipos y subtipos en función principalmente de su morfología y fenotipo para comprender su trabajo. Pero las nuevas herramientas genómicas están comenzando a revelar nuevos tipos de células raras, así como una variabilidad y plasticidad inesperadas dentro de los grupos, volviendo a la visión tradicional de las células inmunes asignadas a la misma categoría como entidades invariables que se comportan de manera constante.

En un estudio, investigadores del Instituto La Jolla para Alergia e Inmunología en La Jolla, Estados Unidos, utilizaron análisis de transcriptoma de células individuales para identificar un precursor hasta ahora desconocido de un subgrupo de células T asesinas poco comprendido que se encuentra principalmente en humanos con infecciones virales crónicas. Su análisis detallado de la totalidad de los genes transcritos en más de 9.000 células individuales también reveló un nivel de heterogeneidad sin precedentes.

Cuando el cuerpo está bajo el ataque de patógenos, el sistema inmune dirige una colección diversa de células inmunes para trabajar juntas en un proceso estrechamente orquestado y defender al anfitrión contra los intrusos

Los hallazgos, publicados en ‘Science Immunology’, ofrecen nuevos conocimientos sobre cómo surgen las denominadas células T citotóxicas CD4 en humanos y podrían facilitar un mejor diseño de vacunas para proteger contra infecciones virales crónicas como el citomegalovirus, el virus d ela inmunodeficiencia humana (VIH) y el virus de la hepatitis C.

“Las herramientas genómicas en constante evolución y las tecnologías de análisis de células individuales están revolucionando nuestra comprensión del sistema inmune humano en la salud y la enfermedad –dice el director del estudio, Pandurangan Vijayanand, profesor en LJI–. Pero esto es solo el comienzo del viaje genómico. Al aplicar estas herramientas en enfermedades y tipos de células relevantes estamos cambiando nuestro entendimiento de la biología de las células inmunes humanas”.

Basándose en marcadores de superficie celular conocidos como CD4 y CD8, las células T generalmente se dividen en dos grandes categorías: células T CD4 positivas, que ayudan a activar otras células inmunes y células T citotóxicas positivas para CD8, que matan las células que son cancerosas o están infectadas con virus. Sin embargo, bajo ciertas circunstancias, una parte de las células T auxiliares se convierte en células T citotóxicas (CD4-CTL).

Se detectaron inicialmente las CTL CD4 en humanos con infecciones virales crónicas tales como citomegalovirus humano (CMV), VIH, virus del dengue y virus de la hepatitis C, pero también se han relacionado con respuestas inmunitarias antitumorales protectoras, especialmente en tumores inducidos por virus.

“El aumento observado en la relación de células T CD4 citotóxicas y células T CD4 auxiliares indica que son un componente importante de la respuesta inmune protectora a infecciones virales y que su inducción debe ser un marcador importante para vacunas exitosas contra ciertas enfermedades virales”, dice la investigadora postdoctoral y primera autora Veena Patil. “Pero realmente no sabíamos lo suficiente sobre su perfil molecular y los mecanismos que impulsan su diferenciación y mantenimiento”, añade.

Para obtener más información, Patil analizó miles de CD4-CTL individuales aisladas de sangre periférica de donantes utilizando la secuenciación de ARN de una sola célula, que puede definir diferentes tipos de células y subtipos al revelar diferencias en los transcritos producidos por las células individuales. Su análisis descubrió una notable heterogeneidad entre las células individuales, pero también dentro de los individuos. “Es probablemente el resultado de la naturaleza diversa de las infecciones y el momento de las exposiciones virales, junto con la diversidad genética entre nuestros sujetos de estudio”, dice esta experta.

Vijayanand y su equipo también pudieron identificar un subconjunto de precursores de CD4-CTL que podrían dar lugar a CTL CD4 completos en humanos. “Comprender los orígenes y la biología de los precursores de CD4-CTL potencialmente longevos puede allanar el camino para desarrollar estrategias para aumentar las respuestas inmunes CD4-CTL duraderas después de la vacunación contra las infecciones virales y el cáncer”, escriben los autores en su artículo.

 

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