Academia Mexicana de Ciencias
Boletín AMC/226/15
México, D.F., 25 de septiembre de 2015
- Hace 20 años se pensaba que una molécula no podía ser de adhesión y señalización al mismo tiempo; ahora se ha comprobado que sí, y nosotros hemos abonado a ese conocimiento, asegura la investigadora Yvonne Rosenstein.
- La doctora Yvonne Rosenstein en el laboratorio del Departamento de Medicina Molecular y Bioprocesos, Instituto de Biotecnología de la UNAM.
Foto: Elizabeth Ruiz Jaimes/AMC.
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Con la idea de conocer el funcionamiento del mecanismo de defensa de las células y comprender mejor cuando este falla, la científica Yvonne Rosenstein y su equipo de trabajo en el Instituto de Biotecnología (IBt) de la UNAM se han dedicado a identificar en la investigación básica las moléculas involucradas en regular la inmunidad y las vías de señalización que inciden para que la célula se active o no, sin que se rompa el equilibrio en el organismo.
Explicó que a la inmunología, área de su especialidad, tradicionalmente se le define como el estudio de las defensas de los organismos hacia los agentes patógenos, “pero es mucho más complejo que eso, pues en realidad el sistema inmunológico vigila al organismo en la salud y en la enfermedad. Yo trabajo en los mecanismos moleculares que regulan la activación de la células encargadas de realizar ese trabajo de vigilancia, dichas células se llaman leucocitos o células linfoides”.
Rosenstein, integrante de la Academia Mexicana de Ciencias, llegó al IBt hace dos décadas, y su labor comenzó con el objetivo de establecer un grupo enfocado precisamente a estudiar los mecanismos de señalización dentro de las células linfoides, en particular de linfocitos.
Su equipo se concentra en analizar la molécula CD43, una molécula que se descubrió hace tres décadas. “Demostré entre otras cosas, que es una molécula que favorece la adhesión entre células linfoides (un evento importante para que inicie una respuesta inmunológica) a la vez que genera señales intracelulares que van a ser importantes en las decisiones que tomen las células, como por ejemplo, vivir o morir, proliferar o diferenciarse”.
Todos los órganos están conformados de células residentes: los hepatocitos conforman el hígado; el páncreas contiene células que secretan hormonas que participan en la regulación de los niveles de glucosa; el cerebro tiene neuronas y glía, etcétera. Entonces, a diferencia de las células que conforman esos órganos, las células linfoides no residen en órgano como tal, circulan por todo el cuerpo, están en los ganglios o van a los tejidos en los que es necesario su participación. “Son un sistema de vigilancia continua y cada leucocito recorre muchas veces todos los vasos sanguíneos del cuerpo en un periodo de 24 horas”.
La identificación
Yvonne Rosenstein añadió que para que una célula linfoide “se entere” de lo que está sucediendo en el organismo, uno de los primeros eventos que ha de ocurrir es establecer un contacto íntimo con las células con las cuales “va a platicar”, y lo primero que tienen que hacer es acercarse, anclarse una a la otra, a través de interacciones membrana-membrana, molécula-molécula.
Y para que este proceso se dé entran en acción las llamadas moléculas de adhesión.
La investigadora del Departamento de Medicina Molecular y Bioprocesos participó en la identificación de varias de estas moléculas de adhesión y la última de ellas fue la CD43. “Lo primero que demostramos es que CD43 era una molécula de adhesión aunque establecía interacciones muy débiles comparado con otras moléculas, como las CD2 y CD8”.
Describió que una vez que un linfocito se adhiere a otra célula, inicia una “conversación” inter-molecular que da lugar a una serie de señales bioquímicas, que al ser interpretadas por la célula se traducen en una respuesta, como por ejemplo proliferación o liberación de substancias citotóxicas.
Añadió que la superficie de las células está cubierta por una gran cantidad de moléculas. Casi todas ellas tienen el mismo tamaño y se extienden más allá de la membrana entre 12 y 15 nanómetros; es decir, una distancia muy pequeña. “CD43, por ser una molécula rígida y alargada se extiende mucho más allá, como 45 nanómetros, como si fuera una antena, además es muy abundante”. Las investigaciones de su equipo de trabajo se han centrado sobre las señales bioquímicas que se generan a partir de CD43.
“Hace 20 años se pensaba que una molécula no podía ser una molécula de adhesión y una molécula de señalización al mismo tiempo, y ahora sí, y nosotros hemos abonado a ese conocimiento”, destacó.
La investigadora dijo que receptores como CD2 o CD43, por ejemplo, son moléculas transmembranales, una parte de ellas está afuera de la célula, y otra parte adentro, características con la que son capaces de generar una serie de reacciones muy específicas y ordenadas que permiten que la célula responda a la serie de estímulos que percibe en el exterior.
“Así fue como empezamos a demostrar que además de participar en los mecanismos moleculares de adhesión, también transmite señales hacia el interior de la célula y que estas son importantes para una activación completa de los linfocitos”, añadió.
Su equipo trabajó en un principio con linfocitos T, linfocitos centrales para muchas de las funciones de lo que se conoce como “inmunidad adaptativa” y demostraron que las señales intracelulares que se generan a partir de CD43 son muy importantes para preparar a las células a responder a estímulos que dependen de otros receptores.
“Luego, poco a poco, hemos empezado a trabajar con macrófagos (células especializadas que reconocen, engullen y destruyen células, bacterias y células infectadas por virus) y ahora con células tumorales no linfoides, que también expresan CD43”. Para su investigación, este equipo de investigación dispone de un amplio espectro de líneas celulares modelo con las cuales trabajan.
Con macrófagos, el interés particular es entender el papel que juega CD43 durante la infección, así como en la defensa contra tuberculosis. Al ser una molécula compleja, muy grande, larga y muy decorada con azúcares, parece servir de punto de anclaje a diversos patógenos, entre ellos, Mycobacterium tuberculosis, el agente responsable de la tuberculosis.
Esto es importante “porque entre más conozcamos cuáles son las moléculas que participan en el reconocimiento de una bacteria con una célula y qué efectos tiene a posteriori sobre la capacidad de la bacteria de infectar a esa célula y a otras, se pueden identificar blancos moleculares y así abonamos al conocimiento en beneficio de la salud”, destacó.
El grupo de investigación de Rosenstein busca entender el papel que juegan moléculas como CD43 en el comportamiento de los leucocitos para que la respuesta de estas células sea tan precisa y ordenada. Entender estos procesos es la clave para identificar blancos terapéuticos para modificar el curso de una respuesta inmune inadecuada como es la inflamación crónica que caracteriza a muchas enfermedades crónico-degenerativas.
Elizabeth Ruiz Jaimes.