Un estudio con ratones arroja luz sobre el secreto para mantener un sistema inmunológico joven

¿Qué mantiene a algunos sistemas inmunológicos jóvenes y eficaces para protegerse de las enfermedades relacionadas con la edad? En un nuevo periódico publicado en Inmunología celular y molecular, La científica de células madre de la USC, Rong Lu, y sus colaboradores señalan con el dedo un pequeño subconjunto de células madre sanguíneas, que contribuyen enormemente a mantener un equilibrio juvenil o un desequilibrio relacionado con la edad de los dos tipos principales de células inmunitarias: innatas y adaptativas. .

Las células inmunes innatas sirven como la primera línea de defensa del cuerpo, movilizando un ataque rápido y general contra los gérmenes invasores. Para los gérmenes que evaden las defensas inmunitarias innatas del cuerpo, la segunda línea de ataque consiste en células inmunitarias adaptativas, como las células B y las células T, que dependen de su memoria de infecciones pasadas para elaborar una respuesta específica y dirigida. Un equilibrio saludable entre las células inmunitarias innatas y adaptativas es el sello distintivo de un sistema inmunitario joven y la clave para la longevidad.

«Nuestro estudio proporciona evidencia convincente de que cuando un pequeño subconjunto de células madre sanguíneas produce en exceso células inmunes innatas, esto impulsa el envejecimiento del sistema inmunológico, contribuye a la enfermedad y, en última instancia, acorta la vida útil», dijo Lu, profesor asociado de ciencias madre. biología celular y medicina regenerativa, ingeniería biomédica, medicina y gerontología en la USC, y becario de la Sociedad de Leucemia y Linfoma. Lu también es miembro del Centro Eli y Edythe Broad de Medicina Regenerativa e Investigación de Células Madre de la USC, y del Centro Oncológico Integral Norris de la USC en la Facultad de Medicina Keck de la USC.

«Nuestros hallazgos sugieren que restringir el pequeño subconjunto de células madre sanguíneas que producen en exceso células inmunes innatas podría ser una forma efectiva de retrasar el envejecimiento inmunológico», continuó Lu.

En el estudio, la primera autora Anna Nogalska y sus colegas encontraron diferencias sorprendentes en la rapidez con la que envejece el sistema inmunológico, incluso entre ratones de laboratorio con los mismos antecedentes genéticos criados en condiciones idénticas. A la edad avanzada de 30 meses, los ratones con envejecimiento retrasado conservaban un equilibrio juvenil de células inmunes innatas y adaptativas. Sin embargo, los ratones de envejecimiento temprano mostraron un gran aumento en las células inmunes innatas en relación con las células inmunes adaptativas.

Al rastrear las células madre sanguíneas individuales responsables de producir células inmunes tanto innatas como adaptativas, los científicos descubrieron el subconjunto de células madre sanguíneas principalmente responsables del desequilibrio del sistema inmunológico asociado a la edad. Específicamente, los científicos observaron que entre el 30 y el 40% de las células madre sanguíneas cambiaron drásticamente su preferencia por producir células inmunitarias innatas frente a adaptativas a medida que los ratones envejecían.

En personas de edad avanzada, el subconjunto de células madre sanguíneas disminuyó su producción de células inmunes innatas, protegiendo contra los efectos del envejecimiento. Entre las personas con envejecimiento retrasado, hubo un aumento en la actividad genética relacionada con la regulación de las células madre sanguíneas y la respuesta a señales externas, lo que podría mantener bajo control su producción de células inmunes innatas. Cuando los científicos utilizaron CRISPR para editar estos genes, las células madre sanguíneas invirtieron su tendencia natural y produjeron más células inmunes innatas en lugar de células inmunes adaptativas, como en las primeras edades.

Por el contrario, en las edades tempranas, el subconjunto de células madre sanguíneas pasó a producir más células inmunes innatas, que, en exceso, conducen a muchas enfermedades del envejecimiento. Así, en estas edades tempranas, los científicos encontraron un aumento en la actividad genética relacionada con la proliferación de células madre sanguíneas y la diferenciación de células inmunes innatas. Cuando los científicos utilizaron CRISPR para editar estos genes de envejecimiento temprano, las células madre sanguíneas produjeron más células inmunitarias adaptativas en lugar de células inmunitarias innatas, volviéndose más similares a las de las personas de edad avanzada.

Es importante destacar que las personas de edad avanzada tendían a vivir más que las personas de edad temprana.

«En la población humana de edad avanzada, el sistema inmunológico a menudo produce una sobreabundancia de células inmunes innatas, lo que puede contribuir a enfermedades como la leucemia mieloide y las deficiencias inmunes», dijo Nogalska, científico principal y director de laboratorio del Laboratorio Lu. «Nuestro estudio sugiere cómo podríamos promover un sistema inmunológico más joven para combatir estas enfermedades comunes del envejecimiento».

Los coautores adicionales son Jiya Eerdeng, Samir Akre, Mary Vergel-Rodriguez, Yeachan Lee, Charles Bramlett, Adnan Y. Chowdhury, Bowen Wang, Colin G. Cess y Stacey D. Finley de la USC.