Bacterias intestinales refuerzan el sistema inmunitario

Los hallazgos preclínicos, publicados en  Cell Host & Microbe , podrían transformar la perspectiva de los investigadores sobre las afecciones en las que se altera el desarrollo inmunitario, destacando las vías de nutrientes como posibles objetivos para la intervención terapéutica.

“Sabemos desde hace años que tanto los microbios intestinales como la vitamina A son importantes para desarrollar un sistema inmunitario saludable”, afirmó el primer autor, Tarun Srinivasan, doctor en filosofía y estudiante de tercer año de medicina en  el Programa de Formación de Científicos Médicos Perot Family Scholars de UT Southwestern  .

“Lo que no entendíamos era cómo se relacionaban. Este estudio identifica la vía que los une”, añadió.

Los coautores correspondientes del estudio son Lora Hooper, Catedrática y Catedrática de  Inmunología  y Catedrática del  Centro de Genética de la Defensa del Huésped  y de  Microbiología , y Andrew Koh, Catedrático de  Pediatría, Jefe de la  División de Hematología y Oncología Pediátrica y Catedrático de Microbiología. Ambos son miembros del  Centro Oncológico Integral Harold C. Simmons.

El sistema inmunitario depende de las señales derivadas de la vitamina A para guiar el desarrollo de las células T, un tipo de células inmunitarias que protegen al organismo de las infecciones. Los investigadores saben desde hace tiempo que tanto la vitamina A como la microbiota intestinal son esenciales para el desarrollo inmunitario, pero aún no se comprende del todo cómo interactúan estos factores.

Científicos de la UTSW descubrieron que las bacterias intestinales en ratones desencadenan una transferencia gradual de vitamina A entre las células. El proceso comienza en el revestimiento intestinal, donde los microbios estimulan la producción de una proteína que se une a la vitamina A, llamada amiloide sérico A (SAA). La SAA transporta la vitamina A a las células inmunitarias del intestino, que a su vez la llevan a los ganglios linfáticos cercanos y transmiten señales derivadas de la vitamina A a las células T en desarrollo.

Al eliminarse las bacterias intestinales, este sistema de suministro de vitamina A se interrumpió en gran medida, impidiendo que las células T en desarrollo maduraran adecuadamente o migraran al intestino.

Dado que estos pasos son esenciales para la formación de una defensa inmunitaria funcional, las alteraciones en esta vía podrían afectar la capacidad del organismo para responder a las infecciones o mantener un equilibrio inmunitario normal. Los investigadores demostraron además que esta vía se activa cada vez más durante la primera infancia —un período crítico en el que se programa el sistema inmunitario—, lo que sugiere que las interrupciones durante este período podrían tener consecuencias duraderas.

En conjunto, este trabajo demuestra que los microbios intestinales no son meros residentes pasivos, sino que controlan activamente cómo una señal nutricional clave llega a las células que construyen el sistema inmunitario.

Los autores del estudio afirmaron que los hallazgos podrían ayudar a explicar cómo la exposición a antibióticos durante la infancia influye en el desarrollo inmunitario. Dado que la vía recientemente identificada depende de señales de los microbios intestinales, las alteraciones en la microbiota podrían interferir con la forma en que las señales derivadas de la vitamina A llegan a las células inmunitarias en desarrollo.

Comprender este proceso podría ayudar a explicar la relación entre las alteraciones de la microbiota en la infancia y un mayor riesgo de infecciones, afecciones inflamatorias o una regulación inmunitaria deficiente en la edad adulta.

“Uno de los misterios que han permanecido sin resolver durante mucho tiempo en este campo es cómo se comunica la microbiota intestinal con el sistema inmunitario en desarrollo”, afirmó el Dr. Hooper.

“Nuestro estudio demuestra que la vitamina A desempeña un papel fundamental en esa comunicación. Es fascinante porque revela cómo los microbios intestinales y los nutrientes de la dieta trabajan juntos para ayudar a desarrollar un sistema inmunitario saludable desde temprana edad”, apuntó.

Los hallazgos revelan que los microbios intestinales hacen algo más que estimular las células inmunitarias. También controlan cómo se distribuye por todo el sistema inmunitario una señal clave de desarrollo derivada de nutrientes.

Esta investigación sugiere que el desarrollo del sistema inmunitario puede depender no solo de la disponibilidad de nutrientes como la vitamina A, sino también de la capacidad del organismo para suministrar esos nutrientes a las células inmunitarias adecuadas en el momento preciso.

«Estos hallazgos apuntan a la señalización de la vitamina A como una vía potencialmente viable para modular las respuestas inmunitarias», afirmó el Dr. Koh. «Desde un punto de vista traslacional, esto plantea la posibilidad de que la modulación precisa de esta vía pueda algún día ayudar a mejorar el equilibrio entre la eficacia y la toxicidad en la inmunoterapia contra el cáncer».

En el estudio se puede encontrar una lista completa de los autores de UTSW.

Este estudio fue financiado por subvenciones de los Institutos Nacionales de Salud (R01 DK070855, R01 CA231303, P01 AI179406, T32 AI007520) y la Fundación Welch (I-1874); el Centro Walter M. y Helen D. Bader para la Investigación sobre Artritis y Enfermedades Autoinmunes; el Programa de Inmunoterapia Celular de UT Southwestern y Children's Health (CITP); el Instituto Médico Howard Hughes; y la Subvención de Apoyo al Centro Oncológico del Instituto Nacional del Cáncer (P30CA142543).

El Dr. Hooper ostenta la Cátedra Distinguida Jonathan W. Uhr, MD en Inmunología. El Dr. Koh ostenta la Cátedra Distinguida Grant A. Dove para la Investigación en Oncología.