La Capacidad de Adaptación del Sistema Inmunológico: Un Estudio Innovador del Technion

Resumen de la Investigación Publicada en Nature

El sistema inmunológico es esencial para la defensa del organismo contra infecciones y otros factores hostiles. Un estudio reciente dirigido por el Prof. Shay Shen-O en el Technion, y publicado en la revista Nature, ha proporcionado nuevos conocimientos sobre la evolución y la adaptabilidad del sistema inmunológico, revelando la importancia de la interacción entre diferentes tipos de células para su capacidad de adaptación.

Evolución y Adaptación del Sistema Inmunológico

La capacidad del sistema inmunológico para cambiar y desarrollar nuevas habilidades es crucial para enfrentarse a un entorno en constante cambio. Este proceso de evolución implica adaptaciones genéticas aleatorias y selección natural. Los genes del sistema inmunológico, especialmente en mamíferos y aves, evolucionan rápidamente en comparación con otros genes del genoma, reflejando la necesidad de adaptarse a nuevas amenazas y condiciones ambientales.

Un Enfoque Innovador

Tradicionalmente, los estudios sobre el sistema inmunológico se han realizado en animales de laboratorio en condiciones controladas, lo que no representa adecuadamente la complejidad y variabilidad del sistema en la naturaleza. En contraste, el enfoque del equipo del Technion se centró en simular la variabilidad del entorno real utilizando un modelo de ratones con variación genética similar a la humana.

Descubrimientos Clave

1. Variación Genética y Prevalencia Celular:
   • Se realizó un «recuento de células sanguíneas» en ratones con variación genética, identificando los genes que controlan la prevalencia de cada tipo de célula inmunitaria. Se descubrió que las mutaciones en estos genes afectan la expresión genética y, por ende, la prevalencia de ciertos tipos de células, impactando directamente la capacidad inmunitaria.
2. Genes de Acción Intercelular:
   • Además de los genes que afectan a las células donde se expresan, se identificaron genes que influyen en otras células. Estos genes presentan una alta tasa de mutación, creando una variación intercelular esencial para la adaptación sin causar daños significativos.
3. Modularidad del Sistema Inmunológico:
   • Se concluyó que la capacidad del sistema inmunológico para cambiar y desarrollar nuevas capacidades depende más de la interacción entre diferentes tipos de células que de la interacción entre células similares. Este sistema modular facilita la creación de nuevas funciones combinando unidades existentes, una característica observada en sistemas complejos.

Implicaciones y Futuras Investigaciones

Los hallazgos de esta investigación no solo mejoran la comprensión de los mecanismos de respuesta inmune, sino que también tienen potencial para inspirar el desarrollo de soluciones biomiméticas. Los sistemas artificiales complejos, basados en interacciones mutuas entre unidades funcionales, podrían beneficiarse de los principios de modularidad y flexibilidad observados en el sistema inmunológico.

El Prof. Shay Shen-O y su equipo, incluyendo a la Dra. Tanya Dubovic, la Dra. Alina Strusvetsky y el Dr. Martin Lukachishin, han abierto nuevas vías para explorar cómo los sistemas modulares complejos se desarrollan y adaptan, proporcionando una perspectiva valiosa para futuras investigaciones y aplicaciones tecnológicas.

Conclusión

El estudio del Technion ha demostrado que la extraordinaria capacidad de adaptación del sistema inmunológico se debe a su naturaleza modular y a la interacción dinámica entre diferentes tipos de células. Estos descubrimientos ofrecen una visión profunda de la evolución y funcionalidad del sistema inmunológico, allanando el camino para futuras innovaciones en biomedicina y bioingeniería.