El colesterol en la membrana celular afecta a la capacidad de migrar de células inmunitarias donde son necesarias - CSIC
MADRID, 12 Dic. (EUROPA PRESS) -
Un equipo del Centro Nacional de Biotecnología (CNB) del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha identificado el papel clave del colesterol en la capacidad de las células inmunitarias para migrar hacia zonas con infección, inflamación o tejidos dañados.
Los resultados, publicados en la revista 'Cell Communication and Signaling', muestran que la reducción controlada del colesterol en la membrana de las células inmunitarias altera la funcionalidad de los receptores que utilizan para orientarse y migrar allí donde se ejercen su función.
Este hallazgo abre la puerta al desarrollo de terapias para bloquear la migración celular cuando esta es perjudicial, como ocurre en procesos inflamatorios crónicos, metástasis o enfermedades autoinmunes.
Ante un proceso inflamatorio, las células afectadas liberan quimioquinas, unas proteínas que actúan como señales de diferentes tipos de daño y que atraen a células del sistema inmunitario para que realicen su función de protección. Estas señales son reconocidas por receptores específicos en las membranas de los leucocitos y ello provoca la migración celular a favor de gradiente.
El estudio muestra que una reducción moderada del colesterol, lograda mediante el tratamiento con la enzima colesterol oxidasa, altera la fluidez de la membrana celular afectando a la organización y dinámica de uno de estos receptores, CXCR4, que ha sido el foco de estudio en este trabajo, en la membrana y, en consecuencia, a la capacidad de los linfocitos T para migrar a favor de gradiente hacia los tejidos dañados.
Los resultados podrían tener un impacto importante en enfermedades autoinmunes como la esclerosis múltiple o la artritis, donde se busca impedir que las células inmunes invadan el sistema nervioso o las articulaciones, así como en los procesos de metástasis tumoral, donde frenar la migración celular ayudaría a evitar la propagación del cáncer.
Además, el estudio plantea que modificar de manera controlada la composición de lípidos de la membrana podría convertirse en una estrategia para regular la función no solo de los receptores de quimioquinas, sino también de otros receptores implicados en la activación de las respuestas celulares.
"La misma célula, con los mismos niveles de receptores, puede comportarse de forma completamente distinta si el colesterol de su membrana está alterado, algo que sucede en distintas patologías Esto es en realidad un mecanismo que permite aumentar la plasticidad de las células y su diversidad funcional", señala Mario Mellado, investigador del CSIC en el Centro Nacional de Biotecnología (CNB-CSIC) y director del trabajo.
"Controlar el movimiento celular es clave, no solo para la defensa frente a infecciones, sino también para evitar procesos patológicos. En enfermedades autoinmunes, impedir que las células inmunes se muevan puede frenar el daño en el propio organismo. Y, en cáncer, bloquear la migración celular podría reducir las metástasis. De hecho, algunos tratamientos actuales, como los anticuerpos anti-integrina, ya se basan en esta idea para evitar que las células crucen barreras y alcancen órganos sensibles", explica Mellado.
MOVIMIENTO CELULAR, UN MECANISMO MULTITAREA
El movimiento celular es esencial para la formación de órganos, la organización de tejidos, el cierre de heridas e incluso la metástasis tumoral. En el sistema inmunológico resulta determinante, porque de él dependen funciones clave como patrullar el organismo, localizar patógenos, desarrollar una respuesta eficaz y llegar al lugar donde sus células deben actuar.
Además, el movimiento de las células del sistema inmune está implicado en la infiltración de los tejidos y en la acumulación anormal de células inmunitarias en el interior de un tejido, y en el daño tisular, que se produce cuando desarrollamos enfermedades autoinmunes o inflamaciones crónicas.
El movimiento de las células del sistema inmunológico no es aleatorio, como tampoco lo es la distribución de los receptores en la membrana celular. Los gradientes quimioatrayentes provocan el agrupamiento de los receptores en una zona específica de la membrana, denominada frente de avance, lo que permite sentir los gradientes y dirigir el movimiento celular en la dirección correcta.
Son como el GPS molecular que dirige las células hacia los lugares donde deben desarrollar su función. Si ese sistema se desorganiza, "la célula pierde la capacidad de orientarse y se mueve sin dirección alguna, pierde literalmente el rastro que debería llevarla al lugar donde ser útil", afirma Mellado.
EL PAPEL DEL COLESTEROL EN LA MEMBRANA CELULAR
El colesterol es un componente esencial de las membranas celulares, porque ayuda a mantener su estructura y flexibilidad y contribuye a la organización espacial de los receptores en ellas embebidos. En este estudio, los investigadores redujeron de forma controlada los niveles de colesterol sin llegar a afectar la viabilidad celular.
Así, observaron que, aunque el receptor CXCR4 seguía reconociendo la señal de activación (la quimioquina CXCL12), no podía formar las agrupaciones necesarias para poder sentir los gradientes quimioatrayentes y por lo tanto impedía que las células T se movieran en la dirección adecuada y generaran una respuesta celular eficiente.
