El equipo de Penn realiza un seguimiento de las células T raras en la sangre para comprender mejor la vacuna anual contra la gripe
La identificación de estas células inmunitarias auxiliares podría informar el diseño futuro de la vacuna
Escuela de Medicina de la Universidad de PennsylvaniaCompartir
IMAGE: Esta imagen muestra la expansión y formación de células de memoria T a lo largo del tiempo después de la infección o la vacunación.
Crédito: Laboratorio de John Wherry, PhD, Perelman School of Medicine, University of Pennsylvania
FILADELFIA - Para que la mayoría de las vacunas funcionen, el cuerpo necesita dos tipos de células - células B y células T helper - para producir anticuerpos. Las células B son las fábricas de anticuerpos y las células T helper refinan la fuerza y la precisión de los anticuerpos para atacar a sus objetivos. Una técnica que identifique estas células inmunitarias auxiliares podría informar el diseño futuro de la vacuna, especialmente para las poblaciones vulnerables.
Las vacunas contra la gripe funcionan imprimando el sistema inmunológico con proteínas purificadas de la capa externa de los virus de la gripe muertos. Un anticuerpo es una proteína que reconoce una molécula patógena única llamada antígeno que es específica para una cepa en particular. Los anticuerpos se unen a sus objetivos con precisión en las mejores circunstancias. Al hacerlo, el anticuerpo bloquea la replicación de un microbio dañino o lo marca para que lo maten otras células inmunitarias.
El nivel de anticuerpos en la sangre les indica a los inmunólogos qué tan bien está funcionando una vacuna, específicamente, cuántos anticuerpos se producen y qué tan fuertemente incapacitan a los microbios. Las relativamente escasas células T foliculares ayudantes circulantes, o cTfh para abreviar, son clave para la fuerza de los anticuerpos. Sin Tfh, no se pueden producir anticuerpos efectivos, pero se sabe muy poco sobre las células cTfh en humanos después de la vacunación.
Ahora, un equipo dirigido por investigadores de la Facultad de medicina Perelman de la Universidad de Pensilvania ha encontrado una manera de identificar la pequeña población de cTfh presente en la sangre después de una vacuna anual contra la gripe para controlar su contribución a la fuerza de los anticuerpos. Publicaron sus hallazgos en Science Immunology esta semana. Los estudios, dirigidos por el Dr. Ramin Herati, instructor de Enfermedades Infecciosas, utilizaron perfiles de células inmunitarias de alta dimensión y pruebas genómicas específicas para identificar y rastrear estas células raras a lo largo del tiempo.
"La mala comprensión de la función de la cTfh se debe, en parte, a que estas células pasan la mayor parte del tiempo esperando en los ganglios linfáticos para la siguiente infección, y no circulando en la sangre", dijo el autor principal E. John Wherry, PhD, profesor de Microbiología y director del Instituto de Inmunología de Penn. "Para saber qué tan bien están haciendo su trabajo estas células después de la vacunación, hemos necesitado una manera de medir sus respuestas sin tener acceso directo a los ganglios linfáticos. Debido al papel central de las células T foliculares ayudantes circulantes en el desarrollo de anticuerpos, las nuevas estrategias de desarrollo de vacunas se beneficiarán de una mejor comprensión de las propiedades de estas células esenciales en la respuesta inmunológica".
Códigos de barras moleculares
Cada célula T tiene un receptor único en su superficie exterior. Después de recibir una vacuna, el resultado es una célula T con este código de barras único que se replica, haciendo miles de clones con copias idénticas del mismo código de barras. Después de la vacunación, esta expansión de las células T disminuye y algunos clones se quedan atrás. Estas células de memoria lo esperan en los ganglios linfáticos y otros órganos para la próxima vez que la infección o vacuna entre al cuerpo. Estos clones pueden entonces ser llamados a la acción para proteger al individuo o ayudar a aumentar la inmunidad de la vacuna.
En el estudio actual, el equipo pudo rastrear las células T ayudantes circulantes porque el código de barras único que poseían es específico para las cepas usadas en una vacuna anual contra la gripe. Wherry y sus colegas rastrearon la producción de anticuerpos en 12 sujetos sanos, de 20 a 45 años de edad, durante tres años, de 2013 a 2105. El subconjunto circulante de células T foliculares auxiliares expresó diferentes factores de transcripción y citocinas (Bcl-6, c-Maf e IL-21) en comparación con otras subpoblaciones de células T en la sangre. El número de células cTfh aumentó bruscamente a los siete días después de que el sujeto recibiera la vacuna contra la gripe.
La vacunación repetida de los participantes del estudio trajo clones genéticamente idénticos de células cTfh en años sucesivos, lo que indica una memoria cTfh robusta para la vacuna contra la gripe. Estas respuestas son un indicador de anticuerpos específicos para la vacuna contra la gripe cada año. Además, estos resultados miden la dinámica de la memoria y la memoria del cTfh inducida por las vacunas con el tiempo, lo que permite a los investigadores monitorear las respuestas clave del cTfh inducidas por las vacunas humanas y obtener información sobre por qué las respuestas a las vacunas contra la gripe no son óptimas en muchas personas.
La capacidad de rastrear estas respuestas de cTfh en la sangre, en lugar de acceder a los ganglios linfáticos en humanos, permite el monitoreo en tiempo real de los mecanismos celulares clave involucrados en la vacunación. Este conocimiento debería permitir una mayor optimización de las vacunas para enfermedades difíciles de tratar como la gripe, pero también el VIH y otras infecciones en las que la inducción de vacunas potentes ha sido un desafío.
"Estos cTfh son una pieza faltante de la capacidad de monitorizar y predecir verdaderamente su capacidad para inducir la magnitud y calidad deseadas de la memoria inmunitaria y, por lo tanto, la protección mediante vacunas", aseguró Wherry. A continuación, el equipo se propone examinar las poblaciones de ancianos en las que las vacunas no son tan eficaces y preguntarse qué papel desempeñan las poblaciones de células cTfh en esa parte de la población humana.
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IMAGE: Esta imagen muestra la expansión y formación de células de memoria T a lo largo del tiempo después de la infección o la vacunación.
Crédito: Laboratorio de John Wherry, PhD, Perelman School of Medicine, University of Pennsylvania
FILADELFIA - Para que la mayoría de las vacunas funcionen, el cuerpo necesita dos tipos de células - células B y células T helper - para producir anticuerpos. Las células B son las fábricas de anticuerpos y las células T helper refinan la fuerza y la precisión de los anticuerpos para atacar a sus objetivos. Una técnica que identifique estas células inmunitarias auxiliares podría informar el diseño futuro de la vacuna, especialmente para las poblaciones vulnerables.
Las vacunas contra la gripe funcionan imprimando el sistema inmunológico con proteínas purificadas de la capa externa de los virus de la gripe muertos. Un anticuerpo es una proteína que reconoce una molécula patógena única llamada antígeno que es específica para una cepa en particular. Los anticuerpos se unen a sus objetivos con precisión en las mejores circunstancias. Al hacerlo, el anticuerpo bloquea la replicación de un microbio dañino o lo marca para que lo maten otras células inmunitarias.
El nivel de anticuerpos en la sangre les indica a los inmunólogos qué tan bien está funcionando una vacuna, específicamente, cuántos anticuerpos se producen y qué tan fuertemente incapacitan a los microbios. Las relativamente escasas células T foliculares ayudantes circulantes, o cTfh para abreviar, son clave para la fuerza de los anticuerpos. Sin Tfh, no se pueden producir anticuerpos efectivos, pero se sabe muy poco sobre las células cTfh en humanos después de la vacunación.
Ahora, un equipo dirigido por investigadores de la Facultad de medicina Perelman de la Universidad de Pensilvania ha encontrado una manera de identificar la pequeña población de cTfh presente en la sangre después de una vacuna anual contra la gripe para controlar su contribución a la fuerza de los anticuerpos. Publicaron sus hallazgos en Science Immunology esta semana. Los estudios, dirigidos por el Dr. Ramin Herati, instructor de Enfermedades Infecciosas, utilizaron perfiles de células inmunitarias de alta dimensión y pruebas genómicas específicas para identificar y rastrear estas células raras a lo largo del tiempo.
"La mala comprensión de la función de la cTfh se debe, en parte, a que estas células pasan la mayor parte del tiempo esperando en los ganglios linfáticos para la siguiente infección, y no circulando en la sangre", dijo el autor principal E. John Wherry, PhD, profesor de Microbiología y director del Instituto de Inmunología de Penn. "Para saber qué tan bien están haciendo su trabajo estas células después de la vacunación, hemos necesitado una manera de medir sus respuestas sin tener acceso directo a los ganglios linfáticos. Debido al papel central de las células T foliculares ayudantes circulantes en el desarrollo de anticuerpos, las nuevas estrategias de desarrollo de vacunas se beneficiarán de una mejor comprensión de las propiedades de estas células esenciales en la respuesta inmunológica".
Códigos de barras moleculares
Cada célula T tiene un receptor único en su superficie exterior. Después de recibir una vacuna, el resultado es una célula T con este código de barras único que se replica, haciendo miles de clones con copias idénticas del mismo código de barras. Después de la vacunación, esta expansión de las células T disminuye y algunos clones se quedan atrás. Estas células de memoria lo esperan en los ganglios linfáticos y otros órganos para la próxima vez que la infección o vacuna entre al cuerpo. Estos clones pueden entonces ser llamados a la acción para proteger al individuo o ayudar a aumentar la inmunidad de la vacuna.
En el estudio actual, el equipo pudo rastrear las células T ayudantes circulantes porque el código de barras único que poseían es específico para las cepas usadas en una vacuna anual contra la gripe. Wherry y sus colegas rastrearon la producción de anticuerpos en 12 sujetos sanos, de 20 a 45 años de edad, durante tres años, de 2013 a 2105. El subconjunto circulante de células T foliculares auxiliares expresó diferentes factores de transcripción y citocinas (Bcl-6, c-Maf e IL-21) en comparación con otras subpoblaciones de células T en la sangre. El número de células cTfh aumentó bruscamente a los siete días después de que el sujeto recibiera la vacuna contra la gripe.
La vacunación repetida de los participantes del estudio trajo clones genéticamente idénticos de células cTfh en años sucesivos, lo que indica una memoria cTfh robusta para la vacuna contra la gripe. Estas respuestas son un indicador de anticuerpos específicos para la vacuna contra la gripe cada año. Además, estos resultados miden la dinámica de la memoria y la memoria del cTfh inducida por las vacunas con el tiempo, lo que permite a los investigadores monitorear las respuestas clave del cTfh inducidas por las vacunas humanas y obtener información sobre por qué las respuestas a las vacunas contra la gripe no son óptimas en muchas personas.
La capacidad de rastrear estas respuestas de cTfh en la sangre, en lugar de acceder a los ganglios linfáticos en humanos, permite el monitoreo en tiempo real de los mecanismos celulares clave involucrados en la vacunación. Este conocimiento debería permitir una mayor optimización de las vacunas para enfermedades difíciles de tratar como la gripe, pero también el VIH y otras infecciones en las que la inducción de vacunas potentes ha sido un desafío.
"Estos cTfh son una pieza faltante de la capacidad de monitorizar y predecir verdaderamente su capacidad para inducir la magnitud y calidad deseadas de la memoria inmunitaria y, por lo tanto, la protección mediante vacunas", aseguró Wherry. A continuación, el equipo se propone examinar las poblaciones de ancianos en las que las vacunas no son tan eficaces y preguntarse qué papel desempeñan las poblaciones de células cTfh en esa parte de la población humana.
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