El quilo, con “q” es el líquido formado en el duodeno (intestino delgado) por bilis, jugo pancreático y lípidos emulsionados resultado de la digestión de los alimentos ingeridos. En el podcast Quilo de Ciencia, realizado por el profesor Jorge Laborda, intentamos “digerir” para el oyente los kilos de ciencia que se generan cada semana y que se publican en las revistas especializadas de mayor impacto científico. Los temas son, por consiguiente variados, pero esperamos que siempre resulten interesantes, amenos, y, en todo caso, nunca indigestos.
Hoy os invito a que nos adentremos en el impresionante asunto de cómo el sistema inmunitario genera una identidad propia para cada célula del organismo, de modo que pueda identificarla como una célula sana. Esta identidad es modificada en muchas ocasiones, cuando la célula cae enferma. Esta enfermedad puede ser causada por la infección por un virus, o por una o varias mutaciones que convierten a la célula en tumoral. En ambos casos, la célula enferma se ha convertido en una amenaza mortal para las demás. Si dejamos que produzca partículas de virus en su interior, estas podrán, al matar a la célula y salir al exterior, infectar a muchas otras de sus compañeras, extendiendo la infección y causando su muerte. Si la célula tumoral no es eliminada, se reproducirá sin freno, invadirá nichos importantes del órgano o tejidos en los que se encuentre, y acabará por impedir su función, lo que conducirá a la muerte de todo el organismo.
Es imprescindible, por tanto, que las células del organismo estén indicando continuamente su estado de salud a determinadas células de las defensas y que estas sean capaces de determinar si están sanas, y literalmente perdonarles la vida, o enfermas, y acabar con su peligrosa existencia.
Hace algo más de veinte años hablaba en un artículo sobre este asunto y sobre un descubrimiento que desvelaba que las células contaban con mecanismos hasta entonces insospechados para manifestar a las defensas su identidad y su estado de salud. Veamos lo que contaba por aquel entonces sobre ese inesperado descubrimiento.
“Leer aquí el artículo:https://jorlab.blogspot.com/2004/01/cirugia-de-proteinas.html
Y así relataba cómo nuestras células cuentan con mecanismos para indicar a las células de las defensas que su identidad molecular ha cambiado, y que ya no son células de fiar y deben ser eliminadas.
No obstante, no estoy seguro de que con lo que relataba haya quedado clara la estrategia seguida por las células del organismo para revelar su identidad. Vamos a ver si consigo comunicarte una idea mejor con una metáfora extraída de tiempos más modernos que aquellos en los que escribía el artículo por primera vez. Para ello voy a comparar la identidad de las células con una imagen que seguramente conocerás: el código QR.
Imagina que en la superficie de cada célula de tu cuerpo esta muestra un código QR que indica su identidad. En este caso, el código QR no está formado por píxeles, sino por combinaciones de péptidos y de moléculas del complejo mayor de histocompatibilidad de clase 1. Imagina, además, que el código QR de tus células no es en blanco y negro, sino que contiene un rango de colores. Tus células muestran un patrón de píxeles de determinados colores y las mías muestran otro patrón, pero de idénticos colores. Supongamos, por ejemplo, que, si nuestras células están sanas, no poseen píxeles de color amarillo. Los patrones QR, insisto, son diferentes para ti y para mí, pero, si estamos sanos, los patrones QR no poseen el color amarillo.
Ahora supón que somos infectados por el virus del catarro. Las células epiteliales de las vías respiratorias que han sido infectadas por ese virus comienzan a producir las proteínas y péptidos derivados de ellos, y eso conduce a que el patrón de péptidos presentado por las moléculas MHC cambie. Este patrón QR muestra ahora nuevos puntos de color amarillo que antes no estaban. La aparición de esos puntos, que cambian tanto la forma del patrón QR como los colores que muestra, son una indicación para algunos linfocitos del sistema inmunitario de que las células están infectadas y deben ser eliminadas.
El descubrimiento del que hablaba en el artículo original, confirmado y ampliado por estudios posteriores, indica que las células tienen mecanismos moleculares que aumentan la diversidad de péptidos, es decir, de los píxeles del código QR de identidad celular. Esto minimiza las ambigüedades y permite que cada célula muestre su identidad y estado de salud de manera clara, reduciendo significativamente la posibilidad de que las células inmunitarias, especialmente los linfocitos T CD8, una verdadera fuerza policial defensiva, no puedan identificarla.
Para terminar, mencionaba que el descubrimiento que relataba tendría repercusión en el desarrollo de vacunas. Sin embargo, no contábamos hasta ahora con la tecnología necesaria para identificar qué péptidos de un determinado microorganismo podrían ser los más eficaces para incluirlos en una vacuna. El advenimiento de la inteligencia artificial, y con ella de capacidades computacionales de predicción de la unión entre péptidos y MHC que eran literalmente impensables hace solo un par de años, probablemente ayudarán a generar vacunas más eficaces contra enfermedades infecciosas. Como suelo decir a mis alumnos, los virus, a lo largo de cientos de millones de años de evolución, solo han tenido que luchar contra el sistema inmunitario. El desarrollo de la ciencia, ocurrido hace solo un pestañeo en tiempo evolutivo, consiguió que, además de contra el sistema inmunitario, los virus tuvieran que luchar contra nuestro sistema nervioso, contra la inteligencia e inventiva de los seres humanos que ha permitido crear vacunas y fármacos antivirales. Ahora, además, van a tener que luchar contra sistemas electrónicos, contra la inteligencia e inventiva artificiales, que, probablemente, dentro de solo unos pocos años, serán superiores a las naturales. Si somos capaces de colaborar entre todos los humanos y no usar esas nuevas herramientas para la dominación y la destrucción, no auguro un futuro muy prometedor a los virus, bacterias y otros microorganismos que quieran hacernos daño. Tampoco al cáncer. Veremos.
Y hasta aquí el programa de hoy. Me despido de ti…
Referencias
Platteel ACM, Liepe J, van Eden W, Mishto M, Sijts AJAM. An Unexpected Major Role for Proteasome-Catalyzed Peptide Splicing in Generation of T Cell Epitopes: Is There Relevance for Vaccine Development? Front Immunol. 2017 Nov 3;8:1441. doi: 10.3389/fimmu.2017.01441. PMID: 29163514; PMCID: PMC5675849.
Mishto M, Liepe J. Post-Translational Peptide Splicing and T Cell Responses. Trends Immunol. 2017 Dec;38(12):904-915. doi: 10.1016/j.it.2017.07.011. Epub 2017 Aug 19. PMID: 28830734.
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