Linfocitos, fundamentales en respuesta inmune

MÉXICO, DF, 18 de octubre de 2015.- El sistema inmune de los seres vivos funciona permanentemente para defendernos de enfermedades y agentes patógenos en cualquier ambiente. Es dinámico y despliega estrategias precisas para detectar y contender con microorganismos y factores ambientales.

De acuerdo a un comunicado de prensa, los linfocitos T, un tipo de células fundamentales en la respuesta defensiva y capaces de transformarse en varios subtipos, según las necesidades que enfrenten, son cruciales en el sistema inmune.

Tienen dos características en apariencia contrarias: la estabilidad u homeostasis intracelular, con la que se conservan en equilibrio con el organismo, y la plasticidad, mediante la cual se adaptan a las condiciones cambiantes del entorno para mantenernos saludables.

Mariana Esther Martínez Sánchez, alumna del doctorado en Investigación Biomédica Básica de la UNAM, integró datos experimentales en una red compleja para explicar cómo funcionan los linfocitos T, cómo combinan ambas características y de qué forma se relacionan y modifican ante otras moléculas que los rodean.

Con su tutora María Elena Álvarez-Buylla, investigadora del Instituto de Ecología (IE) y del Centro de Ciencias de la Complejidad (C3) de esta casa de estudios, desarrollaron redes complejas y mapeos dinámicos de las transiciones celulares y los patrones de plasticidad que despliegan los linfocitos T.

En el proyecto participan los científicos Luis Mendoza Sierra y Carlos Villarreal Luján, de los institutos de Investigaciones Biomédicas (IIBm) y de Física (IF), respectivamente. Los cuatro universitarios son coautores de un artículo recién publicado en la revista PLOS Computational Biology, la más importante del mundo en su especialidad.

Redes complejas, explicación y predicción

“En una red compleja de base matemática hemos probado los datos de casi 40 experimentos para entender la respuesta inmunológica a diversas enfermedades, el proceso de inflamación y el desarrollo de la obesidad, entre otros padecimientos”, dijo Martínez Sánchez.

En vez de explicaciones lineales que resultan limitadas, las redes complejas plantean el dinamismo de los linfocitos T y las múltiples interacciones que sostienen con otras células a través de las citocinas, señales externas que se encuentran en el microambiente celular y se modifican de acuerdo a los retos inmunológicos, detalló Álvarez Buylla.

“La robustez de los linfocitos T y, al mismo tiempo, la resiliencia y respuesta plástica del sistema inmune, que depende, entre otros factores, de la plasticidad de los primeros, son importantes. En el artículo se demuestra que ambos comportamientos emergen de una red dinámica mínima multiestable, que integra los componentes moleculares y sus interacciones necesarios y suficientes para recuperar las configuraciones moleculares que caracterizan a los distintos tipos de linfocitos y también sus patrones de plasticidad, descritos experimentalmente hasta ahora”, añadió.

Además de entender a detalle cómo el sistema inmune despliega señales bioquímicas para protegernos, este abordaje desde las ciencias de la complejidad ayudará a los científicos para hacer predicciones.

Por ejemplo, a partir de redes complejas que modelan el funcionamiento de los linfocitos T los científicos podrán estimar cuál será el mecanismo de respuesta que esas células defensivas desplegarán ante un agente concreto, como la insulina o un medicamento específico.

“A futuro, esto ayudará a reducir los efectos secundarios de algunos fármacos y tratamientos, que a veces resultan más dañinos que la enfermedad”, planteó Martínez Sánchez.

La clave ahora, acotó Álvarez-Buylla, es combinar este tipo de enfoques teórico-computacionales con estudios biomédicos experimentales y epidemiológicos.