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La microscopía de super-resolución revela detalles sin precedentes de la superficie de las células inmunes

17 de junio, 2016
microscopio alta resolucion

Cuando el cuerpo está luchando contra un patógeno invasor, los glóbulos blancos de la sangre – incluyendo las células T – deben responder. Ahora, los investigadores del Instituto Salk han podido visualizar cómo los receptores vitales en la superficie de las células T se agrupan cuando se activan.

Este estudio, el primero en visualizar este proceso en los ganglios linfáticos, podría ayudar a los científicos a entender mejor cómo aumentar o disminuir la actividad del sistema inmune para tratar enfermedades autoinmunes, infecciones o incluso el cáncer. Los resultados han sido publicados esta semana en Proceedings of the National Academy of Sciences.

Habíamos visto que estos receptores se agrupan y se reposicionan en células cultivadas que fueron estimuladas artificialmente en el laboratorio, pero nunca hasta ahora habíamos visto disposición natural en los ganglios linfáticos“, dice el autor principal, Björn Lillemeier, profesor asociado en los Laboratorios Nomis de Salk para Inmunobiología y patogénesis microbiana y del Waitt Advanced Biophotonics Center.

Las células T se activan cuando los receptores incrustados en su membrana externa se unen a otras células inmunes que han digerido un antígeno, como un virus, bacteria o célula cancerosa. A su vez, las células T activadas, activan las vías celulares que ayudan al cuerpo tanto a buscar como a destruir al antígeno y lo recuerdan para el futuro. En el pasado, al mirar a los receptores de las células T incrustados en células aisladas bajo el microscopio, los investigadores descubrieron que los receptores se organizan en grupos llamados “islas de proteína” – que se fusionan cuando las células se activan.

Lillemeier quería más detalles acerca de cómo están colocados los receptores en el tejido y la forma en que la disposición podría cambiar cuando se activan las células T. El equipo utilizó un microscopio de super-resolución desarrollado en el laboratorio del co-autor Hu Cang, profesor asistente en el Salk’s Waitt Advanced Biophotonics Center. Este método, llamado microscopía de reconstrucción óptica estocástica (dSTORM), permitió a los investigadores observar a los receptores de células T en las membranas de las células T de los ganglios linfáticos de ratones con una resolución de aproximadamente 50 nanómetros.

Las nuevas imágenes confirmaron la observación anterior de que las islas de proteínas de los receptores de las células T se fusionan en “microclusters” más grandes cuando se activan las células T. Pero también mostraron que, antes de que se activen las células, las islas de proteínas ya están dispuestas en grupos – que el equipo de Lillemeier llama “territorios” – “Lapre-organización en el nivel molecular, básicamente, convierte a la célula T en un arma cargada“, dice Lillemeier.

La organización de los receptores de la superficie permite a las células T iniciar una respuesta inmune rápida y eficaz contra los antígenos. La comprensión de cómo la organización molecular media en la sensibilidad de las respuestas de las células T podría ayudar a los investigadores a hacer que el sistema inmune sea más o menos sensible. En el caso de las enfermedades autoinmunes, a los médicos les gustaría disminuir la actividad del sistema inmune, mientras que el hecho de aumentarla podría ayudar a combatir infecciones o cánceres.

La investigación también podría tener implicaciones en la comprensión de otros receptores del cuerpo, que tienen una amplia gama de funciones, tanto dentro como fuera del sistema inmune. “Pensamos que la mayoría de los receptores en la superficie de las células se organizan así“, dice Ying Hu, autor principal e investigador postdoctoral del Instituto Salk.
..Susana Calvo