Los anticuerpos son cruciales, no solo para tratar tumores e infecciones. A veces, sin embargo, la reacción inmunológica que desencadenan puede ser demasiado fuerte y acabar causando más daño, por ejemplo en el caso de las personas infectadas de Covid-19. Problemas como estos a menudo se pueden evitar mediante el ajuste fino de los anticuerpos, como informaron ahora en la revista Nature el Prof. Dr. Falk Nimmerjahn de la Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) y dos de sus colegas en los Países Bajos y el Reino Unido. Inmunología.
En sus laboratorios, el investigador de la FAU investiga la inmunoglobulina G, o IgG, que proporciona una protección duradera contra las infecciones en el organismo de humanos y animales. Estas biomoléculas que se utilizan a menudo en la medicina moderna consisten en dos cadenas largas y dos cadenas cortas de proteínas que se unen para formar una estructura en forma de Y. Durante muchos años, la investigación y la medicina se han centrado en las dos ramas superiores de esta Y por una buena razón : los dos extremos forman una especie de bolsillo en el que encajan estructuras más pequeñas en la superficie de las bacterias y otros patógenos, de manera similar a una llave en una cerradura..
Principio de bloqueo de teclas en el sistema inmunitario
Al igual que un cerrajero puede producir muchas cerraduras diferentes y las llaves correspondientes con solo realizar unos pequeños cambios, el sistema inmunitario también produce muchas estructuras diferentes en los extremos de las inmunoglobulinas que se adaptan a muchos patógenos diferentes. Después de una infección con una bacteria o virus específico, estas IgG creadas durante la reacción inmune permanecen patrullando dentro del cuerpo durante mucho tiempo y pueden reaccionar extremadamente rápido en el caso de una infección renovada.
Si la llave encaja en la cerradura, la inmunoglobulina se adhiere al patógeno y lo marca para otros especialistas inmunitarios dentro del sistema inmunitario. El anticuerpo sirve para marcar células tumorales o patógenos para diferenciarlos de la enorme cantidad de células y microorganismos inofensivos que circulan por el organismo y asumen importantes funciones en el organismo de humanos y animales.
Usando pegamento genético para combatir las bacterias
Una vez superada con éxito esta etapa, es cuando entra en juego la columna vertebral de la IgG en forma de Y. Es esta columna vertebral la que Falk Nimmerjahn ahora está investigando de cerca en su Cátedra de Genética. Los macrófagos, las células asesinas y los granulocitos toman el relevo en la fase final de la batalla contra una infección. “A menudo hemos observado células trabajando en equipo, con granulocitos asumiendo un papel suicida”; explica Falk Nimmerjahn. Atraídas por el anticuerpo que ha encontrado su objetivo, estas células estallan, liberando su material genético relativamente pegajoso de su núcleo. Las bacterias que la IgG identificó previamente como dañinas se apegan a este asunto.
Estos microorganismos pueden ser extremadamente peligrosos, pero ahora se han vuelto indefensos y son presa fácil para los macrófagos que también han sido atraídos y ahora pueden consumir las bacterias que los anticuerpos han rastreado y marcado. Sin embargo, los macrófagos suelen ser bastante agresivos y actúan sin tener en cuenta las posibles consecuencias. Si el tiempo se agota en la carrera entre la vida y la muerte, se aceptan los daños colaterales como inevitables y se liberan sustancias como los radicales de oxígeno y otros productos peligrosos que normalmente serían inofensivos. Para la mayoría de los pacientes, esto no tiene ninguna consecuencia : la principal prioridad es la supervivencia, cualquier daño resultante debe poder repararse más tarde.
Uno de los factores que modulan la reacción inmunitaria implica pequeñas modificaciones postraduccionales que se realizan en la columna vertebral de la inmunoglobulina después de que se ha creado el anticuerpo. Esto involucra, por ejemplo, pequeñas moléculas de azúcar que se unen a la columna vertebral de la inmunoglobulina. Parecen desempeñar un papel crucial en el ajuste fino de la reacción inmunitaria. “Si faltan los componentes correctos, la reacción inmunitaria es mucho más grave”, explica Falk Nimmerjahn.
Sin embargo, eso puede tener consecuencias fatales, por ejemplo, si una infección viral ya ha dañado gravemente el tejido. Si el mecanismo de control en la columna vertebral de la inmunoglobulina se ajusta para unir solo un poco de azúcar y, por lo tanto, inducir una fuerte reacción, eso puede causar daños peligrosamente severos a un órgano que ya está estirado hasta su límite, como el pulmón en caso de una infección viral. Según Falk Nimmerjahn, “por lo tanto, el organismo ajusta sus mecanismos de control con mucha precisión”. En casos como este, los mecanismos de control están configurados para desencadenar una reacción débil con muchas cadenas de azúcar. Obtener un conocimiento exacto de este ajuste de anticuerpos en el contexto de una respuesta inmune es fundamental si queremos mejorar y aumentar la tolerancia de los pacientes a los anticuerpos utilizados para tratar tumores y enfermedades autoinmunes.