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Modelo de peligro

Función de las células T colaboradoras: Las células presentadoras de antígenos ( CPA ) presentan antígenos en sus moléculas MHC de clase II ( MHC2 ). Las células T colaboradoras los reconocen expresando el correceptor CD4 . La activación de una célula T colaboradora en reposo hace que libere citocinas y otras señales (flechas verdes) que estimulan la actividad de los macrófagos , las células T asesinas y las células B , estas últimas producen anticuerpos . La proliferación de las células T colaboradoras estimula las células B y los macrófagos.

El modelo de peligro del sistema inmune propone que éste diferencie entre componentes que son capaces de causar daño, en lugar de distinguir entre lo propio y lo ajeno.

Historia de los modelos inmunológicos

El primer modelo inmunológico importante fue el modelo propio/no propio propuesto por Macfarlane Burnet y Frank Fenner en 1949, que fue perfeccionado posteriormente por Burnet. [1] [2] En él se plantea la teoría de que el sistema inmunitario distingue entre lo propio, que se tolera, y lo no propio, que se ataca y destruye. Según esta teoría, la célula principal del sistema inmunitario es la célula B , que se activa al reconocer estructuras no propias. Investigaciones posteriores demostraron que la activación de las células B depende de las células T CD4+ auxiliares y de una señal coestimuladora de una célula presentadora de antígenos (CPA). Como las CPA no son específicas de antígenos , capaces de procesar estructuras propias, Charles Janeway propuso el modelo no propio infeccioso en 1989. [3] La teoría de Janeway implicaba que las CPA se activaban mediante receptores de reconocimiento de patrones (PRR) que reconocen patrones moleculares asociados a patógenos (PAMP) conservados evolutivamente como no propios infecciosos, mientras que los PRR no se activan por lo propio no infeccioso. Sin embargo, ninguno de estos modelos es suficiente para explicar las infecciones virales no citopáticas , el rechazo del injerto o la inmunidad antitumoral . [4]

Modelo de peligro

En 1994, Polly Matzinger formuló el modelo de peligro, teorizando que el sistema inmune identifica amenazas para iniciar una respuesta inmune basada en la presencia de patógenos y/o señales de alarma de células bajo estrés. [5] [6] Cuando se lesionan o se estresan, los tejidos típicamente experimentan tipos no silenciosos de muerte celular, como necrosis o piroptosis , liberando señales de peligro como ADN , ARN , proteínas de choque térmico (Hsps), ácido hialurónico , proteína amiloide A sérica , ATP , ácido úrico y citocinas como interferón-α , interleucina-1β y CD40L para su detección por células dendríticas . [4] [6] [7] En comparación, los tumores neoplásicos no inducen respuestas inmunes significativas porque la apoptosis controlada degrada la mayoría de las señales de peligro, previniendo la detección y destrucción de células malignas. [8]

El trabajo de Matzinger enfatiza que los tejidos corporales son los impulsores de la inmunidad, proporcionando señales de alarma sobre la ubicación y el alcance del daño para minimizar el daño colateral. [9] [10] El sistema inmunológico adaptativo se basa en el sistema inmunológico innato que utiliza sus células presentadoras de antígenos para activar los linfocitos B y T para anticuerpos específicos, ejemplificados por recuentos bajos de células dendríticas que resultan en inmunodeficiencia variable común (IDCV) . [11] Por ejemplo, las células intestinales secretan factor de crecimiento transformante beta (TGF-β) durante las invasiones bacterianas para estimular la producción de inmunoglobulina A (IgA) por parte de las células B. [12] De manera similar, entre el 30 y el 40 % de las células T del hígado son células T asesinas naturales tipo I (NTK) , que proporcionan interleucina 4 (IL-4) para una respuesta específica del órgano de impulsar a las células T CD4+ vírgenes a convertirse en células T auxiliares tipo 2, en lugar de tipo 1. [13] [14]

Modelo de patrón molecular asociado al daño (DAMP)

Mientras que el modelo de peligro propone una muerte celular no silenciosa que libera contenidos intracelulares y/o expresa proteínas de señalización únicas para estimular una respuesta inmunitaria, el modelo de patrón molecular asociado al daño (DAMP) teoriza que el sistema inmunitario responde a las regiones hidrofóbicas expuestas de las moléculas biológicas. En 2004, Seung-Yong Seong y Matzinger argumentaron que, como el daño celular causa desnaturalización y mal plegamiento de proteínas, las regiones hidrofóbicas expuestas se agregan en grupos para mejorar la unión a los receptores inmunitarios. [15]

Receptores de reconocimiento de patrones (PRR)

Los receptores de reconocimiento de patrones (PRR) son una familia de receptores de superficie en las células presentadoras de antígenos que incluye receptores tipo Toll (TLR) , receptores tipo dominio de oligomerización de nucleótidos (NOD) , [16] receptores tipo gen inducible por ácido retinoico I (RIG-I) [17] y receptores tipo lectina tipo C (CLR) . [18] Reconocen alarminas, una categoría que incluye tanto DAMP como PAMP, para procesar sus regiones antigénicas para su presentación a las células T colaboradoras. [6]

Referencias

  1. ^ Burnet FM, Fenner F (1949). La producción de anticuerpos (2.ª ed.). Melbourne: Macmillan.
  2. ^ Burnet FM (1969). Inmunología celular: lo propio y lo ajeno . Cambridge: Cambridge University Press.
  3. ^ Janeway CA (1 de enero de 1989). "¿Aproximación a la asíntota? Evolución y revolución en inmunología". Simposios de Cold Spring Harbor sobre biología cuantitativa . 54 Pt 1 (1): 1–13. doi :10.1101/sqb.1989.054.01.003. PMID  2700931.
  4. ^ ab Matzinger P (abril de 2002). "El modelo del peligro: un renovado sentido del yo". Science . 296 (5566): 301–305. Bibcode :2002Sci...296..301M. CiteSeerX 10.1.1.127.558 . doi :10.1126/science.1071059. PMID  11951032. S2CID  13615808. 
  5. ^ Matzinger P (1994). "Tolerancia, peligro y la familia extensa". Revista Anual de Inmunología . 12 (1): 991–1045. doi :10.1146/annurev.iy.12.040194.005015. PMID  8011301.
  6. ^ abc Hallenbeck J, Del Zoppo G, Jacobs T, Hakim A, Goldman S, Utz U, Hasan A (diciembre de 2006). "Estrategias de inmunomodulación para prevenir enfermedades vasculares del cerebro y el corazón: resumen del taller". Stroke . 37 (12): 3035–3042. doi :10.1161/01.STR.0000248836.82538.ee. PMC 1853372 . PMID  17082471. 
  7. ^ Jounai N, Kobiyama K, Takeshita F, Ishii KJ (2012). "Reconocimiento de patrones moleculares asociados a daños relacionados con los ácidos nucleicos durante la inflamación y la vacunación". Frontiers in Cellular and Infection Microbiology . 2 : 168. doi : 10.3389/fcimb.2012.00168 . PMC 3539075 . PMID  23316484. 
  8. ^ Pradeu T, Cooper EL (1 de enero de 2012). "La teoría del peligro: 20 años después". Frontiers in Immunology . 3 : 287. doi : 10.3389/fimmu.2012.00287 . PMC 3443751 . PMID  23060876. 
  9. ^ Matzinger P (enero de 2007). "Señales amistosas y peligrosas: ¿tiene el tejido el control?". Nature Immunology . 8 (1): 11–13. doi :10.1038/ni0107-11. PMID  17179963. S2CID  6448542.
  10. ^ Matzinger P, Kamala T (marzo de 2011). "Control de clase basado en tejidos: el otro lado de la tolerancia". Nature Reviews. Inmunología . 11 (3): 221–230. doi :10.1038/nri2940. PMID  21350581. S2CID  10809131.
  11. ^ Bayry J, Lacroix-Desmazes S, Kazatchkine MD, Galicier L, Lepelletier Y, Webster D, et al. (octubre de 2004). "La inmunodeficiencia variable común se asocia con funciones defectuosas de las células dendríticas". Blood . 104 (8): 2441–2443. doi : 10.1182/blood-2004-04-1325 . PMID  15226176.
  12. ^ Bauché D, Marie JC (abril de 2017). "Factor de crecimiento transformante β: un regulador maestro de la microbiota intestinal y las interacciones entre células inmunitarias". Inmunología clínica y traslacional . 6 (4): e136. doi :10.1038/cti.2017.9. PMC 5418590 . PMID  28523126. 
  13. ^ Gao B, Jeong WI, Tian Z (febrero de 2008). "Hígado: un órgano con inmunidad innata predominante". Hepatología . 47 (2): 729–736. doi : 10.1002/hep.22034 . PMID  18167066. S2CID  5441697.
  14. ^ Yoshimoto T (2018). "La búsqueda de la fuente de interleucina-4 primaria: cómo descubrimos que las células T asesinas naturales y los basófilos determinan la diferenciación de las células T auxiliares de tipo 2 in vivo". Frontiers in Immunology . 9 : 716. doi : 10.3389/fimmu.2018.00716 . PMC 5924770 . PMID  29740428. 
  15. ^ Seong S, Matzinger P (2004). "Hidrofobicidad: un antiguo patrón molecular asociado a daños que inicia respuestas inmunitarias innatas". Nature Reviews Immunology . 4 (6): 469–478. doi :10.1038/nri1372. PMID  15173835. S2CID  13336660.
  16. ^ Tanti JF, Ceppo F, Jager J, Berthou F (2012). "Implicación de las vías de señalización inflamatoria en la resistencia a la insulina inducida por la obesidad". Front Endocrinol (Lausana) . 3 : 181. doi : 10.3389/fendo.2012.00181 . PMC 3539134. PMID  23316186 . 
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