Investigadores del Hospital de Investigación Infantil St. Jude, en Estados Unidos, han identificado una nueva forma en la que una célula inmune protege a los ratones de infecciones pulmonares que ponen en peligro la vida la vida en condiciones que imitan a la quimioterapia del cáncer. Los detalles de este hallazgo se publican en la edición digital de 'Proceedings of the National Academy of Sciences' (PNAS).
"Hemos identificado una nueva forma de limpieza de los macrófagos en ratones que puede en el futuro aprovecharse para proteger contra las infecciones pulmonares como la neumonía bacteriana, que siguen siendo una de las mayores amenazas para la supervivencia de pacientes con cáncer durante la quimioterapia", destaca el autor principal, Peter Murray, miembro del Departamento de Enfermedades Infecciosas y del Departamento de Inmunología de St. Jude.
Los macrófagos son un tipo de glóbulo blanco que engulle y digiere bacterias y otros invasores extranjeros, además de eliminar células muertas. La función pulmonar de un mamífero normal requiere dos tipos de macrófagos: alveolar e intersticial.
Los medicamentos de quimioterapia matan las células en división, incluyendo las células de la médula ósea que dan lugar a diferentes células inmunes. Eso puede llevar a una reducción dramática en las células blancas de la sangre, incluyendo los neutrófilos, que juegan un papel central en la lucha contra las infecciones bacterianas y otras que son una complicación común de la quimioterapia del cáncer.
Una población de macrófagos estable durante la quimio
Los investigadores demostraron que los macrófagos identificados en este estudio se produjeron en los pulmones tras la vacunación más que en la médula ósea. Los investigadores les llamaron macrófagos inducidos por la vacuna de tipo celular recientemente reconocidos (VIMS, por sus siglas en inglés).
Una vez generados, los VIMS se mantuvieron en los pulmones por división celular. Es importante destacar que, a diferencia de otros tipos de células inmunes, el tamaño de la población de VIMS se mantuvo estable durante la quimioterapia. Este tipo de célula recién reconocido también mostró mejor actividad antibacteriana en ratones que carecían de neutrófilos por culpa de la quimioterapia.
"He sido testigo de cómo las complicaciones por infección interrumpen el tratamiento del cáncer y amenazan la supervivencia del paciente", relata el primer autor del estudio, Akinobu Kamei, investigador asociado en el Departamento de Enfermedades Infecciosas. "El reto ha sido cómo crear una inmunidad protectora en pacientes cuyos neutrófilos han sido gravemente diezmados por la quimioterapia. Este estudio sugiere un posible marco para el desarrollo de nuevas estrategias", añade.
Al trabajar en un modelo experimental que imita la infección en los pacientes tratados con quimioterapia, los investigadores se sorprendieron al encontrar que la vacunación de ratones protegió de la neumonía letal por 'Pseudomonas aeruginosa'. 'Pseudomonas' es la causa principal de neumonía bacteriana en pacientes con cáncer con empobrecimiento de neutrófilos de la sangre. Buscar cómo era posible dicha protección en ausencia de neutrófilos llevó a los investigadores hasta VIMS.
"Todas las líneas de evidencia celular y molecular en este estudio apuntan a los macrófagos alveolares como la fuente de VIMS", dice Murray. Los macrófagos alveolares se originan en el embrión, residen en las superficies expuestas al aire de los alvéolos y son auto-mantenidos en los adultos. En contraste, los macrófagos intersticiales se derivan de la médula ósea y pueblan el espacio intersticial pulmonar entre los alvéolos.
Una vez activados, VIMS persistieron en los pulmones durante al menos un mes. Cuando se transfirieron los VIMS a ratones sin vacunar con neutrófilos agotados por la quimioterapia, estaban protegidos de las infecciones letales 'Pseudomonas'. Los investigadores no están seguros de cómo VIMS sobreviven a la quimioterapia, pero descartaron mecanismos empleados por otras células para resistir a la radiación o ciertos medicamentos de quimioterapia.
"Ahora sabemos que el aumento del número de VIMS en el tejido puede compensar el déficit inmunológico causado por la quimioterapia --subraya Kamei--. En este estudio, nos basamos en la vacunación antes de la quimioterapia. En el futuro vamos a explorar otros métodos más prácticos para inducir eficazmente macrófagos residentes en el tejido como VIMS". Los posibles enfoques incluyen el uso de fármacos o moléculas de señalización llamadas citoquinas para inducir una protección en el huésped inmunocomprometido.
Los investigadores demostraron que los macrófagos identificados en este estudio se produjeron en los pulmones tras la vacunación más que en la médula ósea. Los investigadores les llamaron macrófagos inducidos por la vacuna de tipo celular recientemente reconocidos (VIMS, por sus siglas en inglés).
Una vez generados, los VIMS se mantuvieron en los pulmones por división celular. Es importante destacar que, a diferencia de otros tipos de células inmunes, el tamaño de la población de VIMS se mantuvo estable durante la quimioterapia. Este tipo de célula recién reconocido también mostró mejor actividad antibacteriana en ratones que carecían de neutrófilos por culpa de la quimioterapia.
"He sido testigo de cómo las complicaciones por infección interrumpen el tratamiento del cáncer y amenazan la supervivencia del paciente", relata el primer autor del estudio, Akinobu Kamei, investigador asociado en el Departamento de Enfermedades Infecciosas. "El reto ha sido cómo crear una inmunidad protectora en pacientes cuyos neutrófilos han sido gravemente diezmados por la quimioterapia. Este estudio sugiere un posible marco para el desarrollo de nuevas estrategias", añade.
Al trabajar en un modelo experimental que imita la infección en los pacientes tratados con quimioterapia, los investigadores se sorprendieron al encontrar que la vacunación de ratones protegió de la neumonía letal por 'Pseudomonas aeruginosa'. 'Pseudomonas' es la causa principal de neumonía bacteriana en pacientes con cáncer con empobrecimiento de neutrófilos de la sangre. Buscar cómo era posible dicha protección en ausencia de neutrófilos llevó a los investigadores hasta VIMS.
"Todas las líneas de evidencia celular y molecular en este estudio apuntan a los macrófagos alveolares como la fuente de VIMS", dice Murray. Los macrófagos alveolares se originan en el embrión, residen en las superficies expuestas al aire de los alvéolos y son auto-mantenidos en los adultos. En contraste, los macrófagos intersticiales se derivan de la médula ósea y pueblan el espacio intersticial pulmonar entre los alvéolos.
Una vez activados, VIMS persistieron en los pulmones durante al menos un mes. Cuando se transfirieron los VIMS a ratones sin vacunar con neutrófilos agotados por la quimioterapia, estaban protegidos de las infecciones letales 'Pseudomonas'. Los investigadores no están seguros de cómo VIMS sobreviven a la quimioterapia, pero descartaron mecanismos empleados por otras células para resistir a la radiación o ciertos medicamentos de quimioterapia.
"Ahora sabemos que el aumento del número de VIMS en el tejido puede compensar el déficit inmunológico causado por la quimioterapia --subraya Kamei--. En este estudio, nos basamos en la vacunación antes de la quimioterapia. En el futuro vamos a explorar otros métodos más prácticos para inducir eficazmente macrófagos residentes en el tejido como VIMS". Los posibles enfoques incluyen el uso de fármacos o moléculas de señalización llamadas citoquinas para inducir una protección en el huésped inmunocomprometido.
FUENTE: El Médico Interactivo
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