La deficiencia de hierro suprime un brazo importante del sistema inmunitario innato

Dos proteínas aseguran que las células puedan absorber hierro cuando sea necesario. Si ambas proteínas de control se desactivan en ratones, los animales desarrollan anemia severa, como se esperaba. Al mismo tiempo, sorprendentemente, un tipo de célula de la defensa inmune innata, los neutrófilos, también disminuye drásticamente, como lo han demostrado ahora por primera vez científicos del Centro Alemán de Investigación del Cáncer. La deficiencia de hierro, un mecanismo de defensa conocido contra los patógenos infecciosos, es un arma de doble filo, ya que al mismo tiempo frena el poder defensivo de un brazo importante del sistema inmunitario innato.

Un metabolismo del hierro equilibrado es un requisito previo esencial para nuestra salud. Los medicamentos que atacan la deficiencia o el exceso de hierro se encuentran entre las terapias más prescritas en todo el mundo. El hecho de que el hierro es un componente indispensable de la sangre es casi de conocimiento común: el metal es un componente importante del pigmento sanguíneo hemoglobina, que es responsable de transportar oxígeno en los glóbulos rojos.

El suministro de hierro a las células está controlado por las dos proteínas IRP-1 e IRP-2. Si la célula carece de hierro, IRP-1 e IRP-2 aumentan la producción de varias proteínas transportadoras de hierro que lo llevan a la célula. IRP-1 e IRP-2 también aseguran que no se produzca un exceso de hierro igualmente peligroso.

IRP-1 e IRP-2 son esenciales para la supervivencia: los ratones que carecen de ambas proteínas de control durante el desarrollo embrionario mueren mientras aún están en el útero. Pero, ¿qué sucede cuando fallan IRP-1 e IRP-2 en ratones adultos? Un equipo dirigido por Bruno Galy en DKFZ ahora ha investigado esto en ratones cuya producción de IRP se puede detener mediante la inyección de un fármaco.

Como esperaban los investigadores, el cambio más sorprendente después de que se apagaron los IRP fue una disminución pronunciada de los glóbulos rojos. Debido a la falta de hemoglobina, estos eritrocitos alcanzaron solo un tamaño mínimo.

Sin embargo, los investigadores se sorprendieron al ver que los glóbulos blancos también se redujeron extremadamente. Un examen más detallado reveló que esta disminución se debió principalmente a una deficiencia de neutrófilos. Estas células inmunitarias representan hasta dos tercios de los glóbulos blancos en los seres humanos y son un componente importante del sistema inmunitario innato.

Esta disminución no es causada por una muerte masiva de neutrófilos, sino por un bloqueo del desarrollo en el sistema hematopoyético: las células precursoras en la médula ósea ya no se convierten en neutrófilos maduros, ya que este proceso de diferenciación aparentemente depende del hierro. Otros tipos de glóbulos blancos, como los monocitos, no se vieron afectados por el bloqueo del desarrollo dependiente de IRP.

La limitación de hierro es una espada de doble filo.

«Esta fuerte dependencia del hierro de los neutrófilos se desconocía anteriormente. Posiblemente afecta la defensa inmunológica contra los patógenos bacterianos», dice Bruno Galy. Curiosamente, por otro lado, la deficiencia de hierro es una de las estrategias de defensa del cuerpo en las infecciones bacterianas: muchos patógenos dependen del hierro. Para ralentizar su multiplicación, el cuerpo acumula el metal en ciertas celdas que sirven como cámara de almacenamiento para dificultar el acceso de los patógenos a este valioso recurso.

Otra publicación en el mismo número de la revista Avances de la ciencia, en el que también participa Galy, demuestra que la deficiencia de hierro en el suero sanguíneo, como suele ocurrir con las infecciones, conduce a una disminución de los neutrófilos en ratones y limita la capacidad de estas células inmunitarias para combatir las bacterias. «La deficiencia de hierro aparentemente modula el sistema inmunológico innato. Suprime la maduración de los neutrófilos y también estrangula su poder defensivo», dice Bruno Galy. «La limitación del hierro disponible es aparentemente un arma de doble filo: por un lado, el cuerpo evita que las bacterias se propaguen. Por otro lado, la función de un brazo importante del sistema inmunitario innato sufre».

No solo las infecciones sino también las inflamaciones a menudo conducen a la deficiencia de hierro y, por lo tanto, a la anemia. Por lo tanto, los pacientes con cáncer cuya enfermedad se acompaña de afecciones inflamatorias crónicas a menudo se ven afectados por anemia, lo que puede limitar gravemente su calidad de vida. «A continuación, queremos investigar si la deficiencia de hierro en la inflamación crónica también afecta la función inmunológica», dice Galy.