En algunas personas el sistema inmunitario permanece joven manteniendo un equilibrio entre las células inmunitarias innatas y las adaptativas
Algunos sistemas inmunitarios permanecen jóvenes manteniendo un equilibrio entre las células inmunitarias innatas y las adaptativas, un proceso en el que influye un pequeño subconjunto de células madre sanguíneas. La investigación sugiere que controlar la tendencia de estas células madre a sobreproducir células inmunitarias innatas podría ayudar a retrasar el envejecimiento inmunitario y las enfermedades relacionadas.
Investigadores de la USC descubrieron que un subconjunto de células madre sanguíneas influye en el envejecimiento inmunitario al regular el equilibrio entre células inmunitarias innatas y adaptativas. Cuando estas células producen en exceso células inmunitarias innatas, el sistema inmunitario envejece, lo que aumenta el riesgo de enfermedad.
¿Qué ayuda a determinados sistemas inmunitarios a mantenerse jóvenes y eficaces en la lucha contra las enfermedades relacionadas con la edad? En un estudio reciente publicado en Cellular & Molecular Immunology, Rong Lu, científica especializada en células madre de la USC, y sus colaboradores señalan a un pequeño subconjunto de células madre sanguíneas, que contribuyen en gran medida a mantener un equilibrio juvenil o un desequilibrio relacionado con la edad de los dos principales tipos de células inmunitarias: innatas y adaptativas.
Las células inmunitarias innatas actúan como primera línea de defensa del organismo, movilizando un ataque rápido y general contra los gérmenes invasores. Para los gérmenes que eluden las defensas inmunitarias innatas del organismo, la segunda línea de ataque consiste en células inmunitarias adaptativas, como los linfocitos B y T, que se basan en su memoria de infecciones anteriores para elaborar una respuesta específica y selectiva. Un equilibrio saludable entre las células inmunitarias innatas y las adaptativas es el sello distintivo de un sistema inmunitario joven y la clave de la longevidad.
Conclusiones sobre las células madre sanguíneas y el envejecimiento inmunitario
«Nuestro estudio aporta pruebas convincentes de que la sobreproducción de células inmunitarias innatas por un pequeño subconjunto de células madre sanguíneas conduce al envejecimiento del sistema inmunitario, contribuye a la aparición de enfermedades y, en última instancia, acorta la esperanza de vida», afirma Lu, profesor asociado de biología de células madre y medicina regenerativa, ingeniería biomédica, medicina y gerontología en la USC, y becario de la Leukemia & Lymphoma Society.
Lu también es miembro del Centro Eli y Edythe Broad de Medicina Regenerativa e Investigación con Células Madre de la USC y del Centro Oncológico Integral Norris de la Facultad de Medicina Keck de la USC. «Nuestros hallazgos sugieren que restringir el pequeño subconjunto de células madre sanguíneas que están sobreproduciendo células inmunes innatas podría ser una forma eficaz de retrasar el envejecimiento inmunológico».
Las células inmunitarias adaptativas, como las células B (en la imagen), son un componente clave de un sistema inmunitario joven. Crédito: Imagen cortesía de los Institutos Nacionales de Alergia y Enfermedades Infecciosas
En el estudio, la primera autora, Anna Nogalska, y sus colegas descubrieron diferencias sorprendentes en la rapidez con la que envejece el sistema inmunitario, incluso entre ratones de laboratorio con los mismos antecedentes genéticos criados en condiciones idénticas. A la avanzada edad de 30 meses, los ratones de envejecimiento retardado conservaban un equilibrio juvenil de células inmunitarias innatas y adaptativas. Sin embargo, los ratones de envejecimiento precoz mostraron un gran aumento de células inmunitarias innatas en relación con las células inmunitarias adaptativas.
Mediante el seguimiento de las células madre sanguíneas responsables de la producción de células inmunitarias innatas y adaptativas, los científicos descubrieron el subconjunto de células madre sanguíneas principalmente responsable del desequilibrio del sistema inmunitario asociado a la edad. En concreto, los científicos observaron que entre el treinta y el cuarenta por ciento de las células madre sanguíneas cambiaban drásticamente su preferencia por producir células inmunitarias innatas frente a células inmunitarias adaptativas a medida que los ratones envejecían.
Actividad génica en ratones de envejecimiento tardío y precoz
En los ratones de envejecimiento tardío, el subconjunto de células madre sanguíneas redujo su producción de células inmunitarias innatas, protegiéndolos contra los efectos del envejecimiento. En las personas con envejecimiento tardío, se produjo un aumento de la actividad génica relacionada con la regulación de las células madre sanguíneas y su respuesta a señales externas, lo que podría mantener bajo control su producción de células inmunitarias innatas. Cuando los científicos utilizaron CRISPR para editar estos genes, las células madre sanguíneas invirtieron su tendencia natural y produjeron más células inmunitarias innatas en lugar de células inmunitarias adaptativas, como en las personas que envejecen antes.
Por el contrario, en las personas que envejecen prematuramente, el subconjunto de células madre sanguíneas se desplazó hacia la producción de más células inmunitarias innatas, que, en exceso, conducen a muchas enfermedades del envejecimiento. En consecuencia, los científicos descubrieron en estas personas de edad temprana un aumento de la actividad génica relacionada con la proliferación de células madre sanguíneas y la diferenciación de células inmunitarias innatas. Cuando los científicos utilizaron CRISPR para editar estos genes de envejecimiento precoz, las células madre sanguíneas produjeron más células inmunitarias adaptativas en lugar de células inmunitarias innatas, pareciéndose más a las de las personas con envejecimiento tardío.
Y lo que es más importante, los que envejecían más tarde tendían a vivir más que los que envejecían antes.
«En la población humana de edad avanzada, el sistema inmunitario suele inclinarse hacia la producción de un exceso de células inmunitarias innatas, lo que puede contribuir a enfermedades como la leucemia mieloide y las inmunodeficiencias», afirma Nogalska, científica sénior y directora de laboratorio en el Laboratorio Lu. «Nuestro estudio sugiere cómo podríamos promover un sistema inmunitario más joven para combatir estas enfermedades comunes del envejecimiento».
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