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» » » Restablecer el sistema inmune de hace 500 millones de años

por Dr. Thomas Boehm, 18 de agosto 2014

El posible que un único factor pueda restablecer el sistema inmunológico de unos ratones a un estado probablemente similar al que era hace 500 millones de años, cuando aparecieron los primeros vertebrados.

Los científicos del Instituto Max Planck de Inmunobiología y Epigenética (MPI-IE) en Freiburg, han reactivado la expresión de un gen antiguo, el cual no se expresa normalmente en el sistema inmunitario de los mamíferos, y hallaron que estos animales desarrollaron un timo como los peces. Para sorpresa de los investigadores, mientras que el timo de los mamíferos se utiliza exclusivamente para la maduración de células T, el reinicio del timo produjo no sólo células T, sino también sirvió como sitio de maduración de las células B, una propiedad que, normalmente, sólo se ve en el timo de los peces. Así pues, el modelo podría proporcionar una explicación de cómo el sistema inmune se ha ido desarrollando en el transcurso de la evolución. El estudio ha sido publicado en Cell Reports.

La respuesta inmune adaptativa es única en los vertebrados. Uno de sus órganos principales es el timo, que existe en todas las especies de vertebrados. Las células epiteliales del timo controlan la maduración de células T, que más tarde combaten a las células corporales degeneradas o infectadas. El gen FOXN1 es responsable del desarrollo de lass células T en el timo de los mamíferos. Los científicos dirigidos por Thomas Boehm, director del MPI-IE y jefe del departamento de inmunología del desarrollo, activaron el ancestro evolutivo de FOXN1, llamado FOXN4, en las células epiteliales del timo de unos ratones. El FOXN4 está presente en todos los vertebrados, aunque parece desempeñar solamente un papel en la maduración de las células del sistema inmune de los peces con mandíbulas, como tiburones gato y el pez cebra.

"La expresión simultánea de FOXN4 y FOXN1 en el ratón condujo a un timo que mostraba propiedades como el de los peces", declaró el primer autor Jeremy Swann. Junto con los resultados anteriores, esto sugiere que el desarrollo y la función del tejido del timo fueron iniciados originalmente por FOXN4. Debido a una duplicación génica evolutiva, que condujo al FOXN1, transitoriamente ambos genes, y finalmente sólo el FOXN1, estuvieron activos en el timo.

La sorpresa fue que desarrollaban en el timo las células T y también las células B. Las células B maduras son responsables de la producción de anticuerpos. En los mamíferos, normalmente no maduran en el timo, sino en otros órganos, como la médula ósea.

"Nuestros estudios sugieren un escenario plausible para la transición de un tejido linfopoyético bipotente a un órgano linfoide que soporta principalmente el desarrollo de células T," dijo Boehm. Como las células B y las células T aún son indistinguibles, no queda claro si el desarrollo de células B se basa en la migración de precursores de células B dedicados en la timo, o en la maduración de progenitores  T/B compartidos en el timo. A menudo, los estudios comparativos sugieren que el origen de una innovación evolutiva particular tendría que haber ocurrido en una especie extinta. "Aquí, la recreación y el análisis funcional de las presumibles etapas ancestrales podrían ofrecernos conocimientos esenciales sobre el transcurso de tales acontecimientos", según explica Boehm el su enfoque del estudio.


- Artículo original "500 million year reset for the immune system"
- imagen: El timo de ratón normal (izquierda) contiene sólo una pequeña fracción de células B (rojo). Si se activa el gen FOXN4, se desarrolla un timo como el de un pescado con muchas células B. Es probable que ese estado haya existido hace unos 500 millones de años, en el tiempo en que aparecieron los primeros vertebrados. © Max Planck Institute of Immunobiology & Epigenetics
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