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Hablemos de los linfocitos T

Los linfocitos T son imprescindibles para defendernos de amenazas como virus, bacterias o células tumorales. Sin embargo, necesitan pasar por un intenso proceso “educativo” antes de estar listos para el combate, escribe la docente e investigadora Carmen Grijota Martínez. Por su parte, el científico Daniel López Rodríguez nos explica por qué ni siquiera ómicron puede escapar de los linfocitos T…


Los linfocitos T también van a la escuela

Carmen Grijota Martínez

Nuestro sistema inmunitario está formado por millones de células organizadas a modo de ejército para protegernos frente a agresiones externas como virus, bacterias y parásitos. Además, este batallón le planta cara a las células propias cuando se transforman en tumorales y se convierten en un peligro para nuestra salud.

Como corresponde a un verdadero ejército, contamos con diferentes grupos de soldados, cada uno con una función esencial. Y se necesita que actúen de manera coordinada para que todo funcione correctamente. Entre todos los soldados destacan los linfocitos T, que juegan un papel clave en lo que conocemos como inmunidad celular (y que tanto han dado que hablar durante la pandemia).

Los linfocitos T no saben trabajar solos

Los linfocitos T no son capaces de reconocer por si solos a los elementos extraños. Para detectarlos y actuar contra ellos necesitan la ayuda de otras células que se encargan de localizar a estos agentes patógenos, procesarlos y presentarlos en su superficie en forma de pequeños fragmentos llamados antígenos.

Para exponer estos antígenos en su superficie y hacerlos reconocibles por los linfocitos T, las células se valen de unas moléculas que usan a modo de expositor. Estas moléculas son conocidas como complejo mayor de histocompatibilidad (MHC). Gracias a ellas el antígeno puede ser reconocido por los linfocitos T, que desencadenarán una serie de acciones dirigidas a eliminar la amenaza.

Para madurar hay que ir a la escuela

Como el resto de células que forman nuestro sistema inmunitario, los linfocitos T tienen su origen en la médula ósea, localizada en la cavidad interna de algunos de nuestros huesos. Ya desde antes del nacimiento, esta es la principal fábrica de células sanguíneas, entre las que se encuentran las que conforman el sistema inmunitario.

Sin embargo, la médula ósea fabrica una versión muy inmadura de los linfocitos T. Una versión que aún no está lista para llevar a cabo su función como células de defensa. Antes de convertirse en verdaderos linfocitos T y poder salir a luchar como feroces soldados, han de pasar por un proceso de maduración y aprendizaje denominado educación tímica.

Durante este proceso nuestro organismo llevará a cabo una cuidadosa selección en la que sólo se quedará con aquellas células que demuestren estar preparadas para la batalla. El resto de las células serán eliminadas mediante un proceso de muerte celular programada conocido como apoptosis.

Para demostrar su valía y estar entre los “elegidos”, los linfocitos T deben ser capaces de reconocer y distinguir lo propio de lo ajeno. Deben aprender a detectar al “enemigo”, además de tolerar y no atacar al propio organismo (autotolerancia). Todo este complejo proceso tiene lugar en el timo, una pequeña glándula ubicada en el tórax, a la altura del corazón. Allí, los futuros linfocitos T recorrerán un largo camino durante el cual serán sometidos a “examen”.

“Tú sí que vales”

La primera prueba consiste en una selección positiva. Se trata de que los linfocitos, aún inmaduros, se encuentren con células del propio organismo que contienen en su superficie moléculas del MHC. Aquellos linfocitos que sean capaces de reconocer estas moléculas e interaccionar con ellas serán seleccionados para seguir adelante.

Por otro lado, los linfocitos también se someten a una selección negativa. Esto significa que se les presenta toda una colección de antígenos propios, es decir, de fragmentos de proteínas propias del individuo, esas a las que los linfocitos T deben aprender a respetar y no atacar. En esta fase se elimina a todos los linfocitos que reaccionen con mucha afinidad frente a los antígenos propios. Y sólo aquellos que reconozcan estos complejos con una afinidad baja o moderada podrán continuar su camino.

Huelga decir que este paso es fundamental para evitar problemas de autoinmunidad. Es decir, para impedir que los linfocitos T desencadenen una respuesta inmunitaria frente a nuestro propio organismo.

Sólo los mejores sobreviven

La mayoría de las células inmaduras que llegan al timo mueren en el recorrido que acabamos de describir. Sólo un pequeño porcentaje de ellas sobrevive hasta el final convirtiéndose en linfocitos T maduros que alcanzan la inmunocompetencia. A partir de ese momento estarán listos para abandonar el timo a través de la circulación sanguínea.

Desde allí pasarán a otros lugares, como los ganglios linfáticos, el bazo u otras regiones especializadas. Y es en estos enclaves donde se encuentra el principal campo de batalla. Donde, por fin, los linfocitos T maduros se enfrentarán a todos esos pequeños enemigos que día a día tratan de invadir nuestro organismo.


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Por qué ni siquiera ómicron puede escapar de los linfocitos T

Daniel López Rodríguez

La eficacia de la vacunas contra las variantes actuales y futuras del SARS-CoV-2 es fundamental para el control de la pandemia. No sólo en el plano clínico, sino también como vía para una mejor protección social y una recuperación económica definitiva.

Una vacuna ideal debe activar las tres ramas fundamentales de las que consta la “inmunidad adquirida”, también llamada “adaptativa”.

⠀⠀• Primero, una respuesta humoral mediada por los linfocitos B capaces de producir y secretar anticuerpos que puedan unirse y neutralizar a las partículas virales que se diseminan por el organismo infectado.

⠀⠀• Segundo, una respuesta celular citotóxica por parte de los linfocitos T CD8+, capaces de identificar y eliminar células del hospedador infectadas por el virus y así detener la proliferación viral.

⠀⠀• Finalmente, una respuesta celular cooperadora a través de los linfocitos T CD4+, capaces de secretar diferentes moléculas que estimulan la proliferación y la activación tanto de linfocitos B como de células T CD8+.

Como es mucho más fácil estudiar la respuesta de los anticuerpos que de las células T, históricamente se ha dado mayor importancia a los primeros respecto a las segundas.

Sin embargo, sin una respuesta adecuada y coordinada por parte de las tres ramas del sistema inmunitario el patógeno no se elimina del organismo. La infección se convierte entonces en crónica, la enfermedad se prolonga e, incluso, puede llevar hasta un desenlace fatal por los daños acumulativos que el virus va produciendo en sus tejidos diana a lo largo del tiempo de infección no controlada.

Linfocito T. / Imagen: Wikimedia Commons / NIAID

La dificultad de estudiar la respuesta celular

Uno de los motivos que dificulta el estudio de la respuesta inmunitaria celular frente a la humoral es que, mientras que anticuerpos idénticos o muy similares pueden ser generados por linfocitos B de diferentes individuos (con lo que del estudio de unos pocos pacientes se pueden extraer conclusiones que sirvan para el conjunto de la población), la respuesta inmunitaria celular es más complicada.

La respuesta celular está mediada por el complejo mayor de histocompatibilidad (CMH), el conjunto de genes más altamente polimórfico que se conoce en la naturaleza y que determinan la compatibilidad —o falta de ella— entre órganos de donantes y pacientes. Por ello, son los responsables del rechazo en los trasplantes.

Estos genes codifican dos tipos de proteínas: las moléculas de clase I y las de clase II, cuya principal función es unir péptidos cortos.

En células normales sanas estas moléculas se asocian a péptidos provenientes de la degradación de proteínas celulares que ocurre durante el metabolismo celular. Cuando una célula es infectada por un virus, las proteínas del patógeno también pueden ser degradadas de la misma manera que las celulares, y entonces las moléculas del CMH podrán unir también péptidos cortos de origen viral.

Así, los complejos formados por péptidos de origen patogénico y las proteínas del CMH de clase I pueden entonces interaccionar específicamente con los receptores de las células T CD8+, mientras que péptidos virales asociados con proteínas del CMH de clase II lo serán por parte de los linfocitos T CD4+.

Estos procesos de interacción desencadenarán diversas funciones biológicas en los linfocitos e iniciarán ambos tipos de respuesta inmunitaria: la citotóxica y la cooperadora.

La respuesta celular contra las variantes del SARS-CoV-2

En estas últimas semanas se han publicado diversos estudios liderados por investigadores holandeses, estadounidenses, sudafricanos y japoneses en los que se ha analizado la respuesta de las células T frente a la cepa original del SARS-CoV-2 y las variantes beta, delta y ómicron en diversas cohortes de individuos previamente vacunados.

Todos estos estudios han demostrado que en los individuos analizados no se detectaron diferencias significativas entre las respuestas de células T CD4+ o CD8+ específicas de la cepa original y las mencionadas variantes virales.

Estos datos sugieren que las actuales vacunas conferirían una protección mediada por la respuesta inmunitaria celular adecuada frente a las nuevas variantes detectadas.

La principal limitación de estos estudios es el bajo número de individuos incluidos en las respectivas cohortes: 60 en la holandesa, 47 en la norteamericana, 138 del estudio sudafricano y 40 del japonés. Estos números son muy relevantes, ya que hasta la fecha se han identificado más de 24 000 moléculas diferentes (alelos) del CMH de clase I y otras 8 000 de CMH clase II. Estas pueden ser expresadas de formas diferentes por individuos pertenecientes a la misma población, similares orígenes geográficos y étnicos, e incluso dentro de un mismo grupo familiar, ya que dos hermanos podrían no tener en común molécula alguna del CMH de clase I y II.

Como cada una de esas proteínas puede unir diferentes péptidos virales al resto de las otras moléculas de CMH, este exuberante polimorfismo de más de 30 000 alelos diferentes dificulta bastante el estudio de las respuestas inmunes celulares antivirales a nivel poblacional.

Un estudio global de la respuesta celular

Por este motivo en el Centro Nacional de Microbiología, perteneciente al Instituto de Salud Carlos III (España), ha realizado un abordaje más global para intentar responder a la pregunta de la efectividad de las vacunas aprobadas frente a las actuales y, quizás más importante, también a las posibles variantes hacia las que pueda evolucionar el SARS-CoV-2 con el tiempo.

Combinando estudios filogenéticos, ensayos funcionales, análisis de espectrometría de masas y computación por inteligencia artificial, muchas de estas decenas de miles de moléculas del CMH de clase I y de clase II han sido agrupadas primero en familias, luego en superfamilias y finalmente en doce supertipos canónicos de CMH de clase I y otros diez de clase II.

Los alelos incluidos en cada uno de estos supertipos comparten fuertes similitudes en el nivel de especificidad de interacción de los ligandos peptídicos. Lo más relevante de esta aproximación es que los 551 alelos CMH de clase I y los 41 de clase II incluidos en estos 22 supertipos se expresan en más del 90 % de la población mundial independientemente de su origen étnico o geográfico. Hemos realizado una predicción computacional para estos casi 600 alelos del CMH tanto de los epítopos de células T CD4+ o CD8+ específicas de la cepa original del virus (que fue la base para diseñar las actuales vacunas) como de aquellos epítopos que se mantienen conservados en las nuevas variantes de SARS-CoV-2, incluida ómicron.

Así, en nuestros dos trabajos recientemente publicados se indica que para estos alelos de CMH que incluyen a la gran mayoría de la población existen suficientes epítopos de células T sin mutaciones de escape a las actuales vacunas.

Además, en estos estudios pudimos determinar que más del 90 % de los epítopos detectados experimentalmente por otros grupos y que estaban incluidos en las vacunas que se están administrando a la población se mantenían conservados en ómicron, que es la variante que presenta más mutaciones con respecto a la cepa original. Esto apoya nuestras predicciones bioinformáticas.

También realizamos una predicción computacional del número de mutaciones que debían ir acumulándose en la secuencia de la proteína de la espícula de SARS-CoV-2, la utilizada en todas las vacunas, para que estas dejaran de presentar epítopos de células T CD4+ o CD8+. Esta reveló que se deberían acumular más de 300 mutaciones en la proteína de la espícula de SARS-CoV-2 para que la mayoría de los 600 alelos de CMH analizados dejaran de presentar epítopos conservados con las vacunas.

Para dar una idea del significado de este número de cambios hay que tener en cuenta que la variante ómicron presenta únicamente alrededor de 30 y que la proteína de la espícula de SARS-CoV-1 presenta 304 cambios.

En conclusión, nuestros datos sugieren que el SARS-CoV-2 debería convertirse casi en otro virus diferente para poder plantear un posible escenario en el que las actuales vacunas no ofrecieran protección mediada por la respuesta inmune celular frente a la actual pandemia.

[Carmen Grijota Martínez. Profesora e investigadora del Departamento de Biología Celular en la Facultad de Biología de la Universidad Complutense de Madrid, Universidad Complutense de Madrid. / Daniel López Rodríguez. Científico Titular. Departamento de Inmunología. Centro Nacional de Microbiología, Instituto de Salud Carlos III (España). / Fuente: The Conversation, publicado bajo licencia Creative Commons.]

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