Un novedoso estudio, dirigido por el Departamento de Ciencias Biomédicas de Cedars-Sinai y publicado en la revista Nature, muestra cómo las células utilizan una proteína denominada PD-L1 para movilizar a los glóbulos blancos en su lucha contra las infecciones.
El sistema inmunitario del organismo incluye unos glóbulos blancos llamados fagocitos que funcionan como el personaje de videojuegos Pac-Man, circulando por el cuerpo para detectar e ingerir intrusos como bacterias y hongos.
Una vez que el microbio invasor es ingerido, un proceso llamado fagocitosis, el fagocito lo mata. El microbio muere al fusionarse con un organismo intracelular llamado fagosoma, que contiene proteínas que destruyen al invasor.
El doctor David Underhill, catedrático del Departamento de Ciencias Biomédicas y titular de la Cátedra de la Familia Janis y William Wetsman de Enfermedad Inflamatoria Intestinal, señala que una vez que el microbio está dentro, el fagosoma genera señales que guían las respuestas inflamatorias locales, y muchas de estas señales son específicas del microbio.
«Con este conocimiento, desarrollamos una técnica novedosa, denominada PhagoPL, para identificar todas las proteínas implicadas en el ataque a distintos tipos de microbios», explica Underhill, autor principal y correspondiente del estudio. «A continuación, utilizamos esta técnica para estudiar tres tipos de fagosomas: uno que contenía levaduras y dos que contenían distintos tipos de bacterias».
Underhill explicó que su equipo de investigadores también descubrió que muchas proteínas presentes en los fagosomas son comunes a los distintos tipos de fagosomas.
«Aunque descubrimos que muchas proteínas del fagosoma son comunes a distintos patógenos, también descubrimos que cada microbio recluta proteínas únicas que son específicas de ese microbio, lo que sugiere que estas proteínas ayudan a impulsar respuestas inflamatorias dirigidas a microbios concretos», afirma Underhill.
Más inesperado aún, los investigadores de Cedars-Sinai descubrieron que una proteína de la superficie celular llamada PD-L1 se recluta específicamente en los fagosomas que contienen levaduras y resulta ser un receptor de unión a hongos. Se sabe que la PD-L1 regula la activación de los linfocitos T, que ayudan al sistema inmunitario a combatir las infecciones, y los investigadores afirman que la PD-L1 es una proteína muy interesante a la que se dirigen las estrategias de inmunoterapia contra el cáncer.
«Nunca hubiéramos imaginado que PD-L1 tendría un papel tan específico en la detección de hongos», comentó Kai Li, PhD, científico del proyecto y autor principal del estudio. «De hecho, centramos nuestro estudio en PD-L1 porque nos pareció una proteína que realmente no debería encontrarse asociada a estos microbios».
Underhill afirmó que el descubrimiento de la novedosa función para PD-L1 es una prueba en principio del poder de PhagoPL, la nueva metodología creada con amplia aplicabilidad para el descubrimiento de proteínas del fagosoma y mecanismos de inmunidad.
El Dr. Jeffrey A. Golden, vicedecano ejecutivo de Investigación y Educación y director del Instituto de Investigación Burns y Allen de Cedars-Sinai, dijo que es probable que este estudio repercuta en futuras investigaciones.
«Estos hallazgos han proporcionado una nueva visión de cómo funcionan los fagocitos y tiene el potencial de cambiar fundamentalmente nuestra visión actual de PD-L1. Esta información puede aprovecharse para desarrollar nuevas inmunoterapias antitumorales o mejorar las actuales», afirmó Golden, que no participó en el estudio.
Dada la versatilidad de la técnica PhagoPL, Underhill y su equipo están ansiosos por aplicar sus hallazgos al estudio de muchos más fagosomas que contengan diferentes hongos, bacterias u otros materiales no microbianos.
«Nuestro objetivo es descubrir más mecanismos relacionados con la forma en que nos defendemos de las infecciones y revelar cómo se regulan la autoinmunidad y la inmunidad antitumoral», afirmó Underhill. «También estamos interesados en colaborar y proporcionar apoyo técnico a quienes estén interesados en utilizar la técnica PhagoPL para abordar cuestiones científicas».
Otros investigadores de Cedars-Sinai que participaron en el estudio fueron Avradip Chatterjee, Chen Qian, Katherine Lagree, Yang Wang, Courtney A. Becker, Michael R. Freeman, Ramachandran Murali y Wei Yang.
Este trabajo ha contado con el apoyo de la subvención R01AI071116 de los Institutos Nacionales de Salud (DMU).