Deconstruyendo la microbiología mordisco a mordisco
¿Cómo contribuyen los microbios a la inflamación de la piel?
La piel constituye la barrera que protege nuestro interior de los peligros del brutal mundo exterior. Hay un mundo entero de microbios que viven en él. Los microbios buenos de nuestra piel juegan roles cruciales en la preservación del funcionamiento normal de la misma, como el crecimiento del cabello, o promoviendo la curación de heridas. ¿Quieres saber qué más pueden hacer los microbios en tu piel? Los autores de este estudio te desvelan algunas curiosidades.
En el estudio, mostraron que en la piel la bacteria Staphylococcus lentus influye desde el nacimiento en el alcance de la inflamación observada en adultos mediante el cebado (mejora del funcionamiento celular) de las células ILC2S, un tipo especial de célula inmunitaria.
Los autores estaban interesados en comprender por qué algunas personas exhiben inflamación alérgica en la piel, y si esto estaba controlado por microbios. Los autores se aventuraron paso a paso en esta investigación, que se describe a continuación.
Paso 1: Mirar si los microbios protectores (que ayudan a la piel) presentes en la piel juegan algún papel en la inducción de la dermatitis inflamativa.
Usando ratones ‘libres de gérmenes’ (ratones de laboratorio criados asépticamente, sin microbiota) vieron que sus niveles de inflamación eran más bajos que en los ratones normales (no criados asépticamente, es decir, portaban microbios heredados de sus madres y del ambiente donde se criaron), lo que indicaba que los microorganismos pueden ser dañinos.
¿Pero cómo?
Paso 2: Mirar qué moléculas y células de la piel presentan alteraciones del comportamiento, cuando los microorganismos están ausentes.
Observaron que un tipo especializado de célula inmune, llamada célula linfoidea innata 2 (ICL2), difería entre los ratones libres de gérmenes y los ratones normales. Las células ILC2 unen el sistema inmune adaptativo con el innato, son capaces de secretar moléculas químicas que actúan como mensajero para otras células, y reclutan ayuda para que el sistema inmunitario combata las invasiones microbianas.
¿Por qué las células ILC2 son diferentes?
Paso 3: Mirar cómo reaccionan las células ILC2 ante los microbios
Los autores tomaron ratones normales, eliminaron los microbios de su piel, y observaron si las células ILC2 cambiaron su comportamiento. No observaron ningún cambio. Los microbios solo influyen en las células ILC2 durante los primeros momentos de vida (estado de neonato). Sin embargo, cuando no hay microbios presentes, su comportamiento si se altera; pero en los ratones adultos la eliminación transitoria de los microbios no afecta a las células ILC2.
¿Qué quiere decir esto?
Cuando vas a batalla, te preparas para ello. ¡Al menos su sistema inmunitario lo hace! Cuando tienes microbios en tu piel, el sistema inmunitario los reconoce como agentes extraños (invasores) y los usa para preparar a sus soldados (aquí las células ILC2) para la batalla, preparándolas para el futuro. Si estos microbios intentan invadir el reino humano, los soldados pueden derribarlos (con moléculas químicas peligrosas llamadas citoquinas (o citocinas) efectoras). Y esto es algo que se hace bastante temprano, durante la preparación para la guerra.
Si no hay microbios en la etapa posterior, no importa. Todos los soldados de tu ejército ya fueron entrenados y están preparados para atacar.
¿Significa esto que las células ILC2 saben que los microbios son invasores? ¿Cómo reconocen que están ahí estos microbios invasores?
Paso 4: Mirar cómo los microbios interactúan con las células ILC2
Las células ILC2 interactúan con los productos químicos liberados por otras células de la piel. Los investigadores analizaron otras células de la piel, como los queratinocitos (el tipo de célula responsable de hacer queratina, una proteína presente en el cabello, conocida por interactuar con los microbios). Descubrieron que una bacteria (identificada posteriormente como Staphylococcus lentus) induce la expresión de la proteína linfopoyetina estromal tímica (TSLP, del inglés ‘thymic stromal lympopoietin’). La proteína TSLP es reconocida por las células ILC2 e inicia una vía de señalización, que es equivalente a los soldados que se preparan para la guerra. Así pues, uno podría ver a la proteína TSLP como un “reclutador de soldados para prepararse para la guerra”.
No todos los microbios pueden hacer esto. Aquí los autores realizaron otros ensayos para determinar qué especie microbiana es la determinante de producción de TSLP en los queratinocitos, encontrando que era Staphylococcus lentus.
Bien, pero ¿cómo reconocen los queratinocitos específicamente esta especie bacteriana?
Paso 5: Mirar lo que produce esta bacteria.
Los autores encontraron que esta bacteria, S. lentus, produce triptófano (un aminoácido) que señala al queratinocito la produción de la proteína TSLP.
Todo es genial, que el sistema inmunitario se esté preparando para ir a la batalla contra los invasores, pero ¿por qué esta preparación causa inflamación en los adultos?
Paso 6: Mirar en los ratones adultos y sus queratinocitos
Observar al enemigo desde el principio (desde el nacimiento) lleva al queratinocito a producir constantemente la proteína TSLP, que actúa como una señal constante para reclutar y entrenar a más soldados (las células ILC2). Ahora el cuerpo tiene varios soldados listos para saltar. Así que, al primer signo de peligro, todos los soldados comienzan a luchar, lo que resulta en una respuesta inflamativa (inflamación) similar a la dermatitis.
¿No es asombroso el cuerpo humano? ¡Igualmente asombrosos son estos microbios! Hoy hemos visto esta historia, de cómo los microbios en la piel afectan al sistema inmune y a su respuesta a las amenazas que resultan en patología. También vimos cómo la microbiota modula temporalmente el sistema inmune humano.
Link to the original post: Cha, J., Kim, T. G., Bhae, E., Gwak, H. J., Ju, Y., Choe, Y. H., … & Ryu, J. H. (2024). Skin microbe-dependent TSLP-ILC2 priming axis in early life is co-opted in allergic inflammation. Cell host & microbe, 32(2), 244-260. DOI: 10.1016/j.chom.2023.12.006
Featured image: Immune cells in the skin NIAID from flickr.com
Traducido al español por: Beatriz Sabater-Munoz
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