ELS LIMFÒCITS T CITOTÒXICS, "MINERS" A LA CAÇA DE CÈL·LULES TUMORALS

 En aquest post veurem com es mouen els limfòcits citotòxics en la seua "caça" contra les cèls. tumorals gràcies a una investigació realitzada a la Universitat de Sarre (Alemanya) i sobre les possibles aplicacions futures en el camp del tractament del càncer. La notícia va ser publicada a l'Agència Sinc l'1 de desembre de 2020.

Els limfòcits citotòxics (LCT/CTL)) són un tipus de cèls. immunitàries que entre altres funcions, estan les d'atacar les cèls. infectades per virus o bacteris, però també la d'atacar i destruir les cèls. canceroses. 

Video en el que s'observen LCT atacant cèls. canceroses

I com porten a terme la seua funció? Han d'anar fins on estan les cèls. tumorals, i per tant, desplaçar-se per entre la matriu extracel·lular (ECM), i quan més ràpid ho facen, més possibilitats de tindre èxit, i així erradicar més ràpidament el tumor. 

Estudis anteriors han permés observar que en diversos tipus de càncer, les de fibres de col·lagen presents a la ECM augmenten i s'alineen de manera que faciliten la "fugida" o metàstasi de les cèls. canceroses cap a altres parts del cos, provocant un pitjor diagnòstic en la lluita contra la malaltia.

I és en aquest punt on investigadors de la Universitat de Sarre encapçalats per Heiko Rieger han considerat que si es coneix millor com es desplacen els LCT per entre la matriu, quasi segur que en el futur es podrà millorar l'eficàcia dels LCT, i per tant de les teràpies que s'en puguen derivar.

Per a investigar-ho han treballat sobre un model artificial  en 3D utilitzant col·lagen boví i han observat que els LCT excaven túnels en els teixits, com si de miners es tractara, per a d'eixa forma arribar més ràpidament a les cèls. tumorals. En l'actualitat no es coneixen les pautes de desplaçament ni les estratègies que utilitzen  els limfòcits per a buscar les cèls. canceroses, i els autors, a la vista de les seues investigacions, pensen que les propietats de la ECM influeixen en l'eficàcia de la resposta immunitària, i  per tant quant més se sàpiga, més es podrà aprofitar com a noves estràtegies contra el càncer.

Van idear diferents tipus de matrius amb diferents concentracions i disposicions de col·lagen i van analitzar com es desplaçaven els LTC. Van observar 3 tipus de moviments (lent, ràpid i mixt), i que en certa forma se semblaven als que realitzen uns altres limfòcits com són les cèls. assessines naturals o "Naturals Killers"  la qual cosa fa pensar que hi ha un mecanisme comú per a la migració dels dos tipus ce cèls.

Basant-se en les observacions microscòpiques han plantejat la hipòtesi de que en determinats moments circulen lentament mentre es desplacen cap a un costat i desgarren les fibres de col·lagen per a formar uns canals o galeries en la matriu que faciliten el moviment més ràpid d'altres cèls. És a dir,  gràcies a aquestos canals excavats pels LTC "miners" els altres LTC que van darrere, se n'aprofitarien per a circular més ràpidament per entre la EMC. (video en notícia original)

Video en el que s'observa el moviment dels LTC en la matriu

Està clar que aquesta investigació pura, és  un primer pas doncs en el model senzill utilitzat només es té en compte les fibres de col·lagen, però sabem que en la realitat hi ha molts més altres tipus de proteïnes, i la ECM és molt més complexa. 

Segons diu l'autor principal Heiko Rieger, planegen continuar aquesta línia d'investigació ja que podria permetre en un futur averiguar si:

a) la creació d'aquestos tunels o canals facilita i accelera la capacitat per a trobar i destruir les cèls. diana. 

b) saber com es desplacen els LTC podria servir per a elaborar noves estratègies que previnguen les metàstasis als estadis primerencs del càncer. 

Els nous avanços sobre el càncer en termes d'immunoteràpia s'estan demostrant molt eficaços i a ben segur que tot allò que comporte un millor coneixement de com actua el propi S. Immunitari (SI) incrementarà encara més les seues possibilitats. Averiguar  les estratègies utilitzades pel SI en la lluïta contra les cèls. tumorals, per a poder potenciar-lo, o disminuir l'eficàcia que presenten les cèls. canceroses suposarà un gran progrés.

En la meua opinió, estem davant d'un xicotet avanç tant en el coneixement del funcionament del S. Immunitari com en la lluïta contra el càncer. Com quasi sempre, l'exit  vindrà de la suma de les diferents aportacions que aniran realitzant-se en el futur.

Aquest  article s'ajusta sobretot a una part del temari de 2n de Batxillerat de Biologia; en concret al T.17 del S. Immunitari. També guarda relació amb el T. 6 (La cèl·lula i els embolcalls cel·lulars), i amb el T. 14 (Genètica i evolució), en concret en l'apartat del càncer. 

Les imatges han sigut tretes d'aquí, aquí

video_linfocito from Grecia Robles on Vimeo.

Las células cancerosas y la escasez para evitar a los linfocitos

El pasado 16 de diciembre, investigadores del Weizmann Institute of Science, del Instituto Oncológico de los Países Bajos en Ámsterdam y de la Universidad de Oslo, en Noruega, publicaron un estudio que muestra como las células que producen el cáncer de piel o melanoma utilizan un mecanismo que, al privarse de nutrientes a sí mismas, consiguen pasar inadvertidas para el sistema inmune y continuar con el crecimiento del tumor.

Enfermedades como el melanoma son tratadas en la actualidad facilitando a los linfocitos T (células del sistema inmunitario que generan una respuesta específica) el camino hacia las zonas donde el tumor tiene más actividad. Durante la investigación de este tipo de cáncer, se utilizó una enzima, la IDO1, que tiene la capacidad de bloquear la producción de triptófano (un aminoácido necesario para la traducción de proteínas) y, por lo tanto, también debería de paralizar el crecimiento de las mismas células cancerosas.

Sin embargo, a pesar de la falta de triptófano, los investigadores observaron que las regiones tumorales continúan con la traducción de las cadenas de ARNm y la síntesis de proteínas. Omiten el aminoácido que falta y pasan a leer el siguiente (frameshifting en inglés). Al cambiar el orden de los codones de la cadena, la proteína resultante es completamente diferente a la original o presenta mutaciones. Una vez formada esta nueva proteína anómala, es secretada al exterior de la célula, impidiendo a las células inmunitarias realizar correctamente su función.

Este pequeño fenómeno que da lugar a proteínas completamente diferentes a las originalmente transcritas se ha observado en virus y bacterias, pero nunca antes en células humanas. Por este motivo, el hallazgo podría extrapolarse al estudio de otros tumores y avanzar en la investigación oncológica.   

Esta noticia está relacionada con el temario de Biología de 2º de Bachillerato, en concreto con el apartado del sistema inmunitario y los procesos de transcripción y traducción del ARN. La información ha sido extraída de ScienceDaily , en una publicación del 21/12/20. 

Teràpies CAR-T contra el Covid-19

Als Estats Units, més concretament a l'Escola de Medicina de Duke-NUS, s'està explorant la posibilitat de fer ús de l'ingenyeria de receptors específics per al virus Covid-19 en les cél.lules inmunes del pacients. La teràpia, ha sigut revolucionària per pacients amb altres tractaments com el del càncer o l'Hepatitis B, segons ha dit una revista cien´tfica anomenada 'Journal of Experimental Medicine'. Doncs aquest tractament pot ser útil potencialment per controlar enfermetats infeccioses com es el coronavirus.

El tractament consisteix un una extracció de cèl.lules inmunes, anomenats en el món de la inmunologia linfòcits T, del torrent sanguini del pacient per poder ingeniar un dels dos tipus de receptors en elles, els receptors antígenics quimèrics  (CAR) o els receptors de le cél.lules T. Aquest últims es poden trobar de forma natural en la superfície del linfócits T. Per altra part els CAR són receptors artificials generats a un laboratori. Aquestos fa que els linfócits T manipulats puguen reconèixer cél.lules infectades tant pel virus com pel càncer.

Segons el líder del treball, Anthony Tanoto Tan, la teràpia es un clàssic en la lluïta conta el càncer, on el linfòtits són redirigits a trobar y neutralitzar la cèl.lula del càncer. Per altra part no s'ha realitzat una exploració d'aquest potencial contra virus específics i enfermetats infecciose com son el VIH o VHB (Hepatitis B), els qual poden ser un gran objectiu per la teràpia.

Aquest projecte requireix de personal especialitzat i ha de ser administrada definitivament, això fa que el cost siga excesiu pel tractament. En canvi en enfermetats com el VHB, els tractaments antivirals actuals suprimeixen la replicació viral i a soles curen a un menys del 5% dels pacients tractats.

Altre autor comenta que ells demostren que la redirecció d eles cél.lules T pot fer que aquestes ataquen el Covid-19 i que estan començant a estudiar el potencial que té en enfermetats com aquesta, a més per poder protegir als pacients dels efectes asintomàtics.

El tractament d'questos pacients amb una combinació d'antivirals i cél.lules T CAR podria ser una opció acertada. L'enfoc de l'equip que fa ús de la electroporació de ARNm per disenyar cél.lules T CAR frena la seua activitat funcional a un curt periòde de temps, el que proporcioma caracte´rstiques de seguretat millors adequades al seu ús en pacients amb enfermetats virals cróniques.

Us deixo el link a la notícia original per si acàs voleu visitarla.

Inmunoterapia para curar la celiaquía

La enfermedad celíaca, también conocida como celiaquía o enteropatía sensible al gluten, se caracteriza por una inflamación de la mucosa del intestino delgado como consecuencia de una tolerancia inmunológica y permanente al gluten ingerido de la cebada, del trigo, del centeno y, en aquellos que tienen una predisposición genética a sufrir la enfermedad, también la avena.

La enfermedad afecta tanto a niños como adultos de todas las edades y se da entre el 0,3 y el 2,4% de los casos en todas las personas del mundo.

Esta enfermedad digestiva y genética causa lesiones en el intestino delgado y provoca que se altere la absorción de las vitaminas, minerales y demás nutrientes que contienen los alimentos. Las personas que la padecen suelen presentar una reacción inflamatoria en la mucosa del intestino que ocasiona la dificultad de absorber los micronutrientes.

Las personas que la padecen podrían tener por fin un tratamiento curativo y volver a comer alimentos que contengan gluten, ya que el inmunólogo Tobias Freitag, asegura haber desarrollado unas nanopartículas que contienen gliadina, una glucoproteína presente en el trigo y otros cereales, para el tatamiento inmunomodulador de la enfermedad celíaca.

La celiaquía se debe a tres procesos que culminan en el daño de la mucosa intestinal: por un lado la predisposición genética, el sistemainmunológico del individuo y los factores medioambientales (el gluten). Según Freitag, dicha predisposición puede conducir a la pérdida de la tolerancia a la gliadina durante nuestra infancia, adolescencia o edad adulta.

La pérdida de la tolerancia a la gliadina está causada por un fallo en la regulación de los linfocitos T específicos de la gliadina dentro del sistema inmune, lo que lleva a la destrucción de la mucosa intestinal. Sin embargo, los hallazgos del estudio de Freitag han servido para apoyar la ideade que es posible volver a "programar" el sistema inmune en pacientes celíacos e instruir a los linfocitos T para que toleren el gluten de nuevo. 

Para ello, el grupo de investigadores inyectaron nanopartículas de gliadina de 500 nm , absorbibles y esféricas (TIMP-GLIA) en la sangre de ratones con tres modelos diferenetes de celiaquía, que redujeron significativamente los marcadores de activación de las células Tespecíficas de la gliadina, la inflamación y el daño tisular. Este tratamientto también indujo perfiles de expresión génica asociados con la tolerancia inmune.

En definitiva, los expertos creen que el tratamiento con TIMP-GLIA podría conducir a la cura de la enfermedad celíaca, ya que los pacientes podrían volver a comer alimentos normales sin consecuencias perjudiciales.

Esta noticia está relacionada con el temario que hemos estado dando en clase sobre los tejidos y también la nutrición, ya que esta enfermedad influye en la mucosa del intestino y en el metabolismo.

La noticia ha sido extraída del periódico ABC, publicado el 28 de Febrero de 2020.

COMO NEUTRALIZAR EL CÁNCER CEREBRAL MÁS MALIGNO

Un grupo de científicos españoles de la universidad de Murcia ha logrado evitar el desarrollo de las células tumorales en ciertos tipos de ratones. Esto se ha conseguido mediante un proceso de revestimiento en la actividad del glioblastoma. Dicho estudio podría convertirse en la base que logre frenar el desarrollo del cáncer cerebral.

Han demostrado como el glioblastoma "secuestra" a las células que protegen los vasos sanguíneos desactivando al completo su mecanismo anti-tumoral. Las obliga a trabajar en el desarrollo del tumor y así, hacer posible su extensión.

Este cáncer cerebral cambia la función de la células protectoras transformándolas de enemigas a amigas. Pero, ¿cómo lo consigue hacer?

Pues bien, simplemente atacando y matando a todos los sistemas de defensa que luchan contra él. Uno de estos sistemas es la autofagia que se encarga de eliminar todas la células que puedan estar dañadas con la ayuda de una proteínas llamadas chaperonas

Según el investigador de la UMH ,Salvador Martínez, los resultados de diferentes estudios apuntan a que la autofagia junto con las chaperonas pueden ser un remedio efectivo para tratar este tipo de cáncer que hasta ahora no ha tenido cura.

También nos explica que, debido a la anulación
de los linfocitos T destructivos por el tumor, hace que el cerebro no pueda detectar el cáncer
ni luchar contra él.

Hasta hace poco, no se conocían con detalle las rápidas capacidades que tiene el cáncer cerebral para burlar el sistema inmune y crecer al mismo tiempo que logra incitar esta tolerancia inmune. Pero con recientes investigaciones, se está analizando este proceso a fondo para así poderlo revestir, hecho que frenaría o neutralizaría su desarrollo.

Aquí os dejo un vídeo que explica de manera breve una posible solución a este cáncer mediante unos fármacos inmunoterápicos que se unen a las células protectoras para ayudar a activar el sistema inmune:

A pesar de que llevemos décadas investigando con la intención de neutralizar este cáncer, su compleja biología y su pronostico imprevisible sigue causándonos dudas, hecho que nos ralentiza frente a una solución definitiva. Esperemos que en un futuro no muy lejano consigamos hacerle frente a esta situación que provoca incertidumbre y que es decisiva en la vida de muchas personas. Pero conocer a fondo nuestro organismo y desarrollar una solución final, puede llevarnos unos cuantos años más.

Si estáis interesados en la noticia original, entrad aquí.

NOTICIA PUBLICADA EN EL PERIÓDICO ABC, EL 3 DE OCTUBRE 2019.  

Los organoides de timo, una nueva opción contra el cáncer

En estos últimos años la activación del propio sistema inmunitario frente a las células tumorales, han aparecido como una camino muy esperanzador para algunos tipos de cáncer. 

Un método que utiliza la inmunoterapia es la generación de linfocitos T que reconozca las células tumorales y asi active al sistema inmunitario en contra de ellas. 

Los investigadores han desarrollado un sistema para generar linfocitos T a partir de células madre pluripotentes, para lograrlo los científicos han combatido contra dos obstáculos. El primero ha sido proporcionar las instrucciones adecuadas a las células progenitoras hematopoyéticas para que siguieran el camino hacia la diferenciación de linfocitos y el segundo ha sido mantener esa especificación hasta obtener linfocitos T deseados. Para ello han utilizado organoides de timo, que es donde se generan continuamente linfocitos T con potencial para responder a nuevos patógenos e iniciar una respuesta inmunitaria. Los organoides artificiales de timo también permiten introducir en las células los genes correspondientes a receptores de membrana específicos para generar linfocitos de T modificándolos con capacidad antitumoral. 

Esto ofrece una fuente renovable de linfocitos con habilidades para actuar frente a diversos tipos de cáncer. Pero para ello, aún queda conseguir que los linfocitos T sean universales y puedan ser utilizados en cada paciente, hace falta que los linfocitos no presenten en la membrana antígenos específicos de cada paciente para así evitar un rechazo durante el tratamiento.

Desde mi punto de vista me parece una noticia muy interesante ya que el cáncer es una enfermedad que cada vez va en aumento y la sufre más gente, si nuestro propio organismo con ayuda de la ciencia nos puede ayudar para frenarla será mejor que si nos sometemos a tratamientos más dolorosos y con efectos secundarios. Esta noticia se puede relacionar con el apartado de inmunología y el cáncer de la asignatura de biología de 2ºBAC.

Para obtener más sobre la noticia publicada el 12 de febrero de 2019 por la revista "Genética Medica" pulse aquí.

Posibilidad de hallar una inmunoterapia más eficaz y segura contra el cáncer

Se ha identificado que los marcadores específicos de los linfocitos T reguladores intratumorales, permitirán desarrollar inmunoterapias más seguras y eficaces.

En el primer estudio han observado que, los linfocitos T reguladores facilitarán a que el sistema inmunitario no ataque por error a las propias células del organismo. El problema es que este tipo de linfocitos es muy abundante en los tumores y desajustan la respuesta inmunitaria frente al cáncer. Por este motivo, muchas de las actuales terapias inmunes, pretenden contrarrestar esta traición de los linfocitos T reguladores. Como los linfocitos no son exclusivos de los procesos cancerígenos y están por todo nuestro cuerpo, las inmunoterapias no actúan sólo sobre el tumor, por lo tanto, ésto produce efectos secundarios. Gracias a estos estudios se sabe que señales moleculares expresan los linfocitos en función si está dentro o fuera del tumor, por lo tanto ayudará a desarrollar inmunoterapias más eficaces frente al cáncer.

Las terapias inmunes tienen por objetivo fundamental potenciar el sistema inmunitario del paciente para que identifique y lleve a cabo su efecto sobre las señales en el tumor atacándolas y dejando las otras igual. Si se actúa sobre las moléculas que se encuentran en el tumor, se mantendría la misma eficacia pero con menos efectos secundarios.

Los autores analizaron muestras de tejido tumoral y sano de pacientes con cáncer de pulmón y colorrectal. Vieron que hay moléculas y genes agregados a los linfocitos T reguladores tanto primarios como metastásicos que se encuentran en los tumores. Además, algunas de estas moléculas también pueden utilizarse como marcadores para identificar a aquellos pacientes con un peor pronóstico. El próximo paso es realizar nuevos ensayos clínicos en los que se analice el papel de nuevas inmunoterapias basadas en los nuevos marcadores.

El segundo estudio, investigadores de Nueva York, analizan las características específicas de los linfocitos T regulatorios encontrados en los tumores del cáncer de mama. Compararon las muestras de tejido sano y de sangre periférica con los tejidos tumorales obtenidos en las mastectomías de pacientes de cáncer de mama.

Los resultados muestran que la mayor presencia de linfocitos T supresores en el tumor se asocia con una mayor agresividad del cáncer. La principal diferencia entre los tejidos sanos y los tumorales, es la abundancia del receptor CCR8 para quimiocinas en las células de cáncer de mama. Este descubrimiento también es observado en el primer estudio. Este CCR8 es posible que desempeñe una función cancerígena y además es un marcador que distingue a los linfocitos T regulatorios en el tumor, ayudando a diseñar estrategias que los elimine en muchos tipos de cáncer.

Más información aquí

La proteína Aurora A clave en la activación de los linfocitos

Investigadores del CNIC explican cómo una proteína implicada en cáncer, Aurora A, controla la activación de los linfocitos T, un hallazgo muy relevante ya que supone nuevas oportunidades para el tratamiento de las enfermedades mediadas por el sistema inmune.

Linfocito T: http://www.agenciasinc.es/Multimedia/Fotografias/Linfocitos-al-ataque-del-tumor

Los linfocitos, debido a su capacidad para reconocer antígenos extraños de forma específica y responder a su presencia, dirigen una parte esencial de la respuesta inmune. La activación mediada por antígeno, se inicia en la sinapsis inmune, que consiste en un contacto íntimo del linfocito T con la célula que presenta el antígeno. Para que la comunicación entre ambas células sea eficiente, tanto las proteínas de adhesión linfocitarias como el receptor de célula T deben activarse correctamente.

Aurora A es una proteína con actividad cinasa , estudiada por su capacidad protooncogénica a través del control del ciclo celular mediante la regulación de la extensión de microtúbulos desde el centrosoma celular.
En este estudio se ha descubierto que dicha proteína está implicada en la activación temprana de rutas de señalización a partir del receptor para el antígeno de la célula T, fundamentalmente sobre la quinasa Lck, que permite la diversificación de las rutas de activación. Hace que los linfocitos T deficientes en Aurora A no se activen correctamente. Pero además, en la investigación se ha demostrado que el tráfico y dinámica de las nanovesículas señalizadoras en la zona de la sinapsis inmunológica está afectado en dichas células.

Dicho estudio es muy importante debido a que abre un amplio abanico de posibles aplicaciones clínicas. Además, Aurora A es una prometedora diana terapéutica en el campo de la inmunología.

Esta noticia esta relacionada con el apartado de inmunología y bioquímica del temario de biología de segundo de bachiller.
Para más información haga clic aquí.

Un circuito acaba con 80 enfermedades autoinmunes

Un linfocito T rodeado de glóbulos rojos

         El estudio de unos científicos norteamericanos ofrece otro método para tratar las enfermedades autoinmunes (como la diabetes tipo 1, la esclerosis múltiple o la artritis reumatoide) sin modificar perjudicialmente el sistema inmunológico.
         En las enfermedades autoinmunes los linfocitos T atacan a las células del propio organismo en lugar de protegerlas. Para evitarlo, lo mejor sería eliminar a estas células. Pero, los medicamentos actuales suprimen los linfocitos defectuosos y a las células normales, perjudicando la salud del paciente.
         Para poder eliminar a las células perjudiciales se ha encontrado un mecanismo celular en cadena. Este circuito se encarga de regular la respuesta autoinmune con la ayuda de nanopartículas. Estas nanopartículas están recubiertas con dianas proteicas dirigidas a los linfocitos defectuosos para convertirlos en linfocitos T reguladores autorreactivos y eliminar la enfermedad.
         Mediante este estudio se ha conseguido restaurar los niveles de glucosa en sangre con diabetes de tipo 1, eliminar la esclerosis múltiple y la artritis en ratones.
         Para más información clic aquí.
         La imagen se ha extraído de esta fuente.
         Esta noticia se puede relacionar con los temas 18 y 19 ( " Microbiología aplicada " e " Inmunología " ) del libro de Biología de 2º de Bachillerato.