Estas células inmunitarias excavan túneles en los tejidos

Ciudad de México, 1 de diciembre de 2020 (SINC).- Dentro de la familia de los glóbulos blancos, los linfocitos T citotóxicos (CTL, por sus siglas en inglés) desempeñan un papel clave en la eliminación de células cancerígenas y aquellas que han sido infectadas por microorganismo patógenos. Para encontrar sus objetivos tienen que penetrar a través del complejo microambiente que rodea las células: la matriz extracelular (ECM).

Las células diana a menudo son pocas en las primeras etapas del desarrollo de la enfermedad, así que la capacidad de estos linfocitos para abrirse camino y buscarlas rápidamente es crucial para una respuesta inmunitaria eficiente.

Por su parte, la matriz está constituida principalmente por una sustancia proteica: el colágeno. En varios tipos de cáncer, la red de colágeno se vuelve densa, rígida y muy alineada en la vecindad de los tumores, lo que facilita el transporte de células cancerosas y convierte a la ECM en un actor importante en la metástasis, invasión y pronóstico del cáncer.

En este contexto, investigadores de la Universidad de Sarre (Alemania) han usado colágeno bovino para generar una matriz 3D y ver cómo viajan por ella los linfocitos T humanos. Los resultados, publicados en el Biophysical Journal, muestran que estas células inmunitarias excavan lentamente túneles en los tejidos, lo que permite que luego otros CTL lleguen rápidamente a las células tumorales o infectadas para eliminarlas.

"El comportamiento de migración de las células inmunitarias, así como sus estrategias de búsqueda en la ECM, no se comprenden bien y actualmente son de gran interés en física y biología", dice la autora principal del estudio, Heiko Rieger, que añade: "Nuestros hallazgos sugieren que las propiedades de modulación de la matriz extracelular de los tejidos tendrían un impacto en la eficiencia de la respuesta inmunitaria y podrían aportar ideas para nuevas estrategias terapéuticas en el tratamiento del cáncer".

"Comprender cómo se mueven e interaccionan los linfocitos en las redes de colágeno es crucial para desentrañar los detalles que están detrás de su respuesta inmunitaria y diseñar estrategias de tratamiento eficaces", insiste Rieger.

Para abordar este problema e imitar la matriz extracelular, los investigadores usaron redes tridimensionales con diferentes concentraciones de colágeno bovino. Después visualizaron y analizaron las trayectorias de migración de los CTL humanos a través de ellas mediante microscopia y grabación de imágenes de células vivas en 3D.

Abrir camino despacio para un avance rápido

Los linfocitos T citotóxicos mostraron tres tipos diferentes de movimiento: lento, rápido y mixto. El modelo matemático que ha desarrollado otro de las autores, Zeinab Sadjadi, muestra que estas células cambian entre estados lentos y rápidos.

Con anterioridad ya se había informado de movimientos similares en células asesinas naturales (NK o natural killers) en colágeno en presencia de células diana. Las células NK tienen funciones inmunitarias similares a las CTL. "El parecido entre las características de estos linfocitos T y las trayectorias de las células asesinas apunta hacia un mecanismo común para la migración de ambos tipos de células a través de las redes de colágeno", señala Rieger.

Basándose en sus observaciones, los investigadores plantearon la hipótesis de que los CTL se mueven lentamente a medida que empujan a un lado y desgarran las fibras de colágeno para formar los canales, facilitando así el movimiento rápido de otras células T. La evidencia experimental confirmó este escenario. Por ejemplo, se comprobó que iban unas detrás de otras por la misma pista, y también se movían rápidamente por cavidades similares a los canales abiertos en la matriz.

Los autores reconocen que una limitación importante de su estudio es que se utilizaron matrices de colágeno sintético. Así, el tejido vivo contiene muchos otros componentes que pueden influir en el comportamiento migratorio de las células inmunitarias.

Los autores planean abordar ese reto en el futuro y analizar el impacto a largo plazo de los linfocitos T en la matriz extracelular. También examinarán si los canales mejoran la capacidad de los CTL para buscar células diana entre la red de colágeno. "Comprender cómo migran los CTL en estos tejidos podría conducir a nuevas estrategias terapéuticas para prevenir la metástasis en las primeras etapas del cáncer", concluye Rieger.

Agencia SINC