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Células dendríticas, la infección y el cáncer
( Publicado en Revista Creces, Diciembre 2002 )
Se ha comenzado a entender como funcionan las células dentríticas en los
mecanismos de defensa inmunológicos. De ello se están derivando nuevas
terapias para el cáncer y las enfermedades autoinmunes.
Las células dentríticas, llamadas así por sus extensiones en forma de brazos o
dentritas, corresponden a un tipo de glóbulos blancos de la sangre. En número son
escasas (0.2% de los glóbulos blancos de la sangre), pero desempeñan un rol
fundamental en los procesos de defensa inmunológicos. Están también presentes en
diversos tejidos, como en la piel y en las mucosas. Allí fueron descritas por primera vez
en el año 1868, por el anatomista alemán Paul Langerhans, quien, debido a su
apariencia, las interpretó erróneamente como terminaciones nerviosas en esos tejidos.
Pasaron más de 100 años sin que nadie se preocupara de ellas, hasta que en 1973
Ralph Steiman del Rockefeller Institute las redescubriera ubicadas en el bazo de ratas,
reconociéndolas como parte del sistema inmunológico. Steiman las rebautizó como
"células dentríticas" por sus brazos espinudos o dentritas. Estas mismas células, pero
ubicadas en la piel, todavía se les conoce como "células de Langerhans".
Desde entonces han sido objeto de intensos estudios. Es así como extrayéndolas de la
médula ósea, se han podido aislar y cultivar (Jaques Banchereau: Scientífic American,
Noviembre 2002, Pág. 34), lo que ha permitido llegar a conocer en detalle como
actúan.
En 1994 Antonio Lanzaveccia del Instituto de Investigación en Biomedicina en
Bellinzona, Suiza, logró hacer crecer células dentríticas a partir de un tipo de glóbulos
blancos llamados "monocitos". Ahora los científicos saben que a partir de estos
monocitos, se puede llegar a dos tipos de células: a.- "células dentríticas", que son las
que activan o desactivan el sistema inmunológico, o b.- "macrófagos", células que se
desplazan por la sangre recolectando la basura que dejan las células muertas y los
microbios.
Al poder cultivar las células dentríticas, los científicos tuvieron la oportunidad de
investigar con profundidad sus verdaderas funciones. Se han podido observar
diferentes tipos de células dentríticas, que proviniendo de precursores, en forma
inmadura toman residencia en la piel, las mucosas o en órganos, como los pulmones o
el bazo. Las dentritas inmaduras están dotadas de diversos mecanismos que les
permiten capturar microbios invasores: envuelven a invasores utilizando unas especies
de copas de succión. Con receptores en su superficie, pueden sorber líquidos que las
rodea, y succionar virus o bacterias, las cuales engolfan en sacos llamados "vacuolas".
Incluso Young Jun Liu de DNAX Research Institute en Palo Alto, California, afirma que
ellas pueden destruir virus, secretando una sustancia llamada "alfa-interferon.
Una vez que han devorado esta materia extraña, las células inmaduras la rompen en
fragmentos (antígenos) que pueden ser reconocidos por el resto de las células
inmunológicas. Para eso usan moléculas en forma de tenedores o garfios, llamados
"complejos mayores de histocompatibilidad" (MHC), que los agarran entre sus dientes y
trasladan a la superficie. Estos MHC son de dos tipos, clase I y clase II. Estos varían en
la forma y en el modo que capturan el antígeno dentro de la célula (Figura).
Las células dentríticas son muy eficientes para capturar y presentar antígenos. Pueden
capturar antígenos que se encuentran en muy pequeñas concentraciones. En la medida
que van procesando antígenos para la presentación, viajan al bazo a través de la
sangre o a los nódulos linfáticos llevados por un líquido claro llamado linfa. Una vez que
han llegado a su destino, las células completan su madurez y presentan su antígeno
ensartado en la molécula de MHC, a ingenuas células T ayudadoras, que nunca antes se
han encontrado con un antígeno. Las células dentríticas son las únicas células que
pueden educar a las ingenuas células T a reconocer un antígeno como extraño o
peligroso. Esta habilidad única parece derivarse de la existencia de receptores en su
superficie que pueden unirse a receptores correspondientes que existen en la superficie
de las células T.
Una vez que las "células T ayudadoras" han sido educadas, van a encontrarse con las
llamadas "células B" que producen anticuerpos que se unen e inactivan el antígeno. Las
células dentríticas y las células T ayudadoras también activan a las células T asesinas,
las que pueden destruir a las células infectadas por microbios. Algunas de las células
que han sido educadas por las células dentríticas llegan a ser "células de memoria",
que permanecen durante años en el cuerpo (quizás por décadas) y que pueden
combatir invasores en caso que estos mismos vuelvan más tarde al ataque.
Que el organismo responda con la producción de anticuerpos (células B) o con células T
asesinas, parece estar determinado en parte por la forma en que las células dentríticas
manipulan el mensaje y cual de los dos tipos de sustancias inmuno-estimulantes,
llamadas citoquinas, incitan a las células T ayudadoras a producir. En el caso que los
atacantes sean parásitos o bacterias invasoras, son mejores las citoquinas tipo 2, ya
que arman al sistema inmune con anticuerpos. En cambio, las citoquinas de tipo 1 son
mejores para armar a las células asesinas para que ataquen células infestadas por
otros tipos de bacterias o virus.
Si las células dentríticas inducen el tipo equivocado de citoquina, el organismo va a
montar una defensa equivocada. El generar el tipo de respuesta inmune apropiada, es
cuestión de vida o muerte. Así por ejemplo, cuando se exponen a bacterias que causan
la lepra, las personas que montan la respuesta tipo 1 desarrollan una variedad benigna
"tuberculoide" de la enfermedad, mientras que las que responden con el tipo 2 pueden
desarrollar una forma lepromatosa fatal.
Células dendríticas y cáncer
El mecanismo de acción de todas las vacunas consiste en que las células dentríticas
presenten los antígenos y activen a las células ayudadoras ingenuas, las que luego
organizan todos los mecanismos de defensa. Ahora los científicos están tratando de
aprovechar este nuevo conocimiento del rol de las células dentríticas para implementar
una estrategia similar, dirigida a atacar y combatir las células cancerosas.
Las células cancerosas son células anormales y como tales generan moléculas que las
células normales no generan. La idea de los investigadores es desarrollar vacunas
específicas contra estas moléculas anormales y de este modo combatir las células
cancerosas más eficientemente.
Estas moléculas anómalas de las células cancerosas son proteínas y por lo tanto se
pueden considerar antígenos. No ha sido fácil encontrar y aislar antígenos que sólo
sean producidos por las células cancerosas. Sin embargo, se han podido aislar algunos
de ellos. El más característico se ha obtenido de melanomas (cáncer de la piel). Hace
algunos años, Thierry Boon y sus colegas del Ludwig Cancer Institute, en Bruselas, y
Steven Rosenberg y sus colaboradores del National Cancer Institute, separadamente
identificaron antígenos específicos de melanomas.
Con ellos se han preparado vacunas fabricadas con precursoras de células dentríticas.
El proceso ha consistido en aislar las células dentríticas de pacientes con melanomas y
posteriormente cultivarlas en el laboratorio junto con el antígeno extraído del tumor.
Durante este proceso, las células dentríticas captan el antígeno y lo presentan en su
superficie. Luego estas células dentríticas, ya cargadas, se inyectan en el paciente,
despertando así una reacción inmunológica.
Actualmente son varios los grupos de investigadores que, siguiendo esta técnica, la han
estado ensayando no sólo en melanomas, sino también en linfomas de células B, en
tumores de la próstata y tumores del colon, siendo los resultados preliminares
variables, pero muy alentadores (Scientific American, Noviembre 2002, Pág. 34). Con
otras variables, también se están ensayando, como estimulando la producción de
células dentríticas o induciéndolas a producir citoquinas que las activan (Science,
DOI:10:1126/ science.10766514).
En resumen, se está abriendo un nuevo camino para defenderse de las células
cancerosas, pero esta vez utilizando y reforzando los mecanismos normales de
destrucción que posee nuestro sistema inmunológico y que son mediados por las
células dentríticas.
Las enfermedades por autoinmunidad
Por otra parte, otros grupos están estudiando la forma de inactivar las células
dentríticas, en circunstancias que su excesivo esmero lleva a producir enfermedades.
Se ha observado que las células dentríticas se encuentran demasiado activas en
pacientes con enfermedades autoinmunes, como la artritis reumatoidea, la diabetes
tipo 1 y el lupus eritematoso sistémico. Así por ejemplo, Jacques Banchereau describe
que células de estos pacientes producen grandes cantidades de alfa interferon, una
sustancia proteica inmuno-estimulante, que hace que células precursoras maduren
hacia células dentríticas. Más tarde, una vez maduras, ellas ingieren DNA que se
encuentra en cantidades altas en la sangre de personas con lupus. Es así como generan
anticuerpos contra su propio DNA. Ello constituye un serio problema cuando éstos se
depositan en los riñones o la pared de los vasos sanguíneos. Bachereau propone
bloquear la producción de alfa interferon para así prevenir la activación de las células
dentríticas y combatir el lupus. Ello sería un nuevo mecanismo para tratar las
enfermedades por autoinmunidad.
Artículo extraído de CRECES EDUCACIÓN - www.creces.cl