Investigadores de la Universidad Ben Gurión del Néguev (BGU) y de la Universidad Stanford descubrieron un tipo de célula inmunitaria que protege al cuerpo mediante una erupción celular.
Estas células, denominadas ruptoblastos, redefinen nuestra comprensión del sistema inmunitario al demostrar que poderosos mecanismos de defensa pueden evolucionar fuera del sistema sanguíneo tradicional, explicaron los investigadores.
Sus hallazgos se publicaron a principios de junio en la revista Cell.
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El estudio fue liderado por el Prof. Benyamin Rosental del Departamento de Microbiología, Inmunología y Genética Shraga Segal de la BGU y del Centro de Medicina Regenerativa y Células Madre, junto con el Prof. Bo Wang del Departamento de Bioingeniería de la Universidad Stanford, perteneciente a las facultades de Ingeniería y Medicina.
La erupción celular
Los libros de texto enseñan que nuestra defensa inmunitaria depende exclusivamente de los glóbulos blancos. Sin embargo, al estudiar los platelmintos, el equipo descubrió que los ruptoblastos pertenecen a una familia completamente diferente de células glandulares.
En lugar de atacar a sus objetivos por contacto directo, los ruptoblastos actúan como granadas celulares. Al detectar un aumento repentino de una hormona llamada activina —que actúa como una señal de alarma en el organismo—, se desencadena una rápida reacción en cadena. En cuestión de minutos, la célula se inunda de calcio, provocando una erupción.
Esta erupción libera una oleada de potentes agentes letales de amplio espectro que destruyen instantáneamente todo lo que se encuentra en la zona de impacto.
Un escudo contra la infección y el rechazo
Los investigadores demostraron que esta erupción tiene dos funciones protectoras vitales:
Eliminación de bacterias: Cuando los investigadores infectaron los platelmintos con bacterias peligrosas, las células inmunitarias vecinas liberaron la señal de activina, detonando los ruptoblastos. La onda expansiva destruyó las membranas de los microbios invasores en cuestión de segundos.
Rechazo tisular: Al fusionar tejidos de dos platelmintos diferentes, el equipo observó una respuesta de “rechazo de órganos”. El choque provocó una acumulación severa de la señal de activina, causando erupciones masivas y lesiones tisulares. Cuando los investigadores eliminaron genéticamente los ruptoblastos, el rechazo destructivo cesó por completo.
Potencia interespecífica: En pruebas de laboratorio, el cóctel químico liberado por las células que explotan demostró ser tan potente que podía eliminar fácilmente células de mamíferos, incluidas células cancerosas renales humanas. Esta inesperada potencia interespecífica demuestra que las armas celulares son universales, ofreciendo un modelo radicalmente nuevo para los científicos que buscan diseñar terapias celulares para atacar tumores humanos o bacterias resistentes a los medicamentos.
Mecanismos de seguridad integrados
Dado que una erupción celular descontrolada podría desencadenar una peligrosa reacción en cadena, existen estrictos mecanismos de seguridad. Si un ruptoblasto es aplastado o destruido mecánicamente de forma accidental, no libera ninguna toxina. Los agentes letales requieren un interruptor bioquímico preciso, activado únicamente por la activina, para volverse letales. Esto garantiza que los ruptoblastos vecinos no exploten accidentalmente, y la huella tóxica se descompone naturalmente en 15 minutos.
Un antiguo truco evolutivo
Si bien estas células explosivas están ausentes en modelos de laboratorio estándar como ratones o moscas de la fruta, el mapeo genético reveló que están presentes en una amplia variedad de organismos antiguos y primitivos, lo que sugiere que tienen una historia evolutiva muy profunda.
“Estos hallazgos revelan una estrategia completamente nueva que vincula directamente las señales hormonales con la defensa inmunitaria explosiva”, señalan los autores. “Demuestra la diversidad de la naturaleza a la hora de inventar formas de combatir las infecciones y podría inspirar nuevas maneras de diseñar terapias celulares para atacar bacterias dañinas o células disfuncionales”.
El grupo de investigación de izquierda a derecha: Dra. Orly Gershoni-Yahalom, Prof. Benyamin Rosental y Dr. Eliya Sultan | Crédito: Shani Talice
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