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Función de CD38 en la diferenciación de los linfocitos B

CD38 function in the differentiation of B lymphocites

Premio ‘‘Jorge Rosenkranz’’ en la categoría de Medicina Básica

Juan Carlos Rodríguez Alba y Leopoldo Santos Argumedo, Departamento de Biomedicina Molecular, Centro de Investigación y Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional


Manuel de la Llata entregó el Premio a Leopoldo Santos Argumedo,
flanqueado en la foto por Julieta Vargas y el doctor Rosenkranz.
Foto: Roberto Melo

Existe una gran diversidad de microbios, para los que nuestro organismo necesita linfocitos específicos que puedan reconocerlos. Un linfocito sólo reconoce a un antígeno, de ahí que el proceso de maduración de estas células debe asegurar que se produzcan en cantidad suficiente y con la mayor diversidad posible para mantener nuestro cuerpo inmune ante cualquier infección.

El proceso de maduración incluye la selección de los linfocitos, incrementando el número de aquellos que reconocen a los microbios que potencialmente pueden causar daño y eliminando a los que reconocen antígenos propios que pudieran causar autoinmunidad.

Los linfocitos B, productores de los anticuerpos, no sólo reciben la información a través de su receptor para el antígeno (abreviado como BC-R), sino también de otras moléculas de la membrana celular, conocidas como correceptores. En esta investigación nos enfocamos en el estudio de una de estas moléculas correceptoras: CD38.

Hasta hace algunos años se pensaba que el linfocito B que salía de la médula ósea ya estaba maduro, pero no es así; la célula sale inmadura de la médula ósea y completa su proceso de maduración en el bazo. A estas células que no están completamente maduras se les conoce como transicionales y se clasifican en 2 tipos: las células transicionales 1, que son aquellas recién llegadas al bazo, provenientes de la médula ósea y las transicionales 2, que son la penúltima etapa de maduración del linfocito B y que se encuentran únicamente en el bazo.

La molécula CD38 está presente durante casi todo el desarrollo de los linfocitos B y su expresión se modifica durante la maduración de éstos; así, la expresión aumenta en los linfocitos B transicionales 2 para disminuir nuevamente en las células maduras.

Una prueba de la importancia de CD38 en la maduración de los linfocitos B la obtuvimos mediante el estudio de ratones deficientes en esta proteína, que mostraron un retraso en la maduración de los linfocitos B. También, como ya mencionamos, las células transicionales 2, expresan casi 3 veces más CD38 que las transicionales 1 y la expresión de dicha molécula disminuye en las células maduras.

Para hacer un mejor análisis, las células transicionales y maduras se purificaron por citometría de flujo (FACS). El estudio de la proliferación de las poblaciones puras, mostró que las células transicionales 1 no proliferan al estímulo con anti-CD38, mientras que las transicionales 2 lo hacen vigorosamente.

Encontramos además que las células transicionales 1, no sólo no proliferan al estímulo con anti-CD38, sino que además mueren más rápidamente. Por esta razón se analizó su contenido de DNA, después de 12 y 24 horas de cultivo. En medio de cultivo, las células transicionales 1 mueren, y al estimularlas con anti-CD38, un mayor número de ellas entra en proceso de muerte celular programada, también conocido como apoptosis. El resultado es más dramático después de 24 horas de cultivo, donde alrededor de un 10 por ciento de linfocitos transicionales 1, cultivados únicamente en medio, se encuentran en apoptosis, en contraste con aquellas estimuladas a través del CD38, donde casi la mitad se encuentra en este proceso de muerte celular programada.

Un linfocito B inmaduro, que reconoce un antígeno propio (autoantígeno) debe ser eliminado. No es con-veniente que este linfocito llegue a madurar porque comenzaría a producir anticuerpos contra nuestro propio organismo. El encuentro de este linfocito (todavía inmaduro) con su antígeno, provoca su eliminación (muerte por apoptosis) o induce un estado de anergia (falta de respuesta). CD38 parece ayudar en este proceso, seleccionando negativamente a las células inmaduras y llevándolas a apoptosis. Así, el BCR y CD38 podrían estar trabajando conjuntamente para promover una selección negativa más eficiente de células indeseables.

Parte de nuestro hallazgo consiste en que CD38 puede comportarse, bajo estas circunstancias, de manera semejante a como se comporta el BCR; aunque aún no sabemos de qué manera se estaría activando CD38 in vivo.

Analizamos también la diferenciación de las células transicionales 2, al ser activadas con anti-CD38. Observamos que a las 48 horas, prácticamente todos los linfocitos transicionales 2 se diferenciaron, en contraste con el medio de cultivo, donde prácticamente ninguna célula lo hizo. Esto nos dice que el anti-CD38 induce la maduración de los linfocitos B transicionales 2.

Por otro lado, estudiamos lo que ocurre en el interior de la célula, lo que se conoce como señalización; para ello utilizamos ratones con defectos genéticos en proteínas de señalización: Lyn, Fyn y Btk. Las células transicionales 2 de estos ratones fueron estimuladas con anti-CD38. Encontramos que la diferenciación inducida con anti-CD38 en estos ratones deficientes, es muy limitada, indicando que tanto Btk, Lyn y Fyn forman parte de la maquinaria de señalización utilizada por CD38.

Posteriormente, analizamos otras moléculas mediante manipulación farmacológica. Los resultados mostraron una clara inhibición de la diferenciación de los linfocitos transicionales 2 con drogas que afectan Erk y PI3K, no así drogas que bloquean la actividad de PLC-y2.

En resumen, en las células B transicionales 2, CD38 activa a las proteínas Lyn y Fyn; estas dos proteínas activan a su vez a Btk. Por otro lado Btk indirectamente (a través de las fosfolipasas C de fosfatidil colina o la fosfolipasa D) activan a la PKC (la cual fue analizada en un trabajo previo). Asimismo, los resultados de este trabajo indican que PI3K es importante en la vía de señalización de CD38. Así, PI3K podría activar indirectamente a la molécula Erk e inducir la proliferación y la diferenciación.

Concluimos que CD38 se comunica y participa conjuntamente en la selección de las células transicionales 1 para llevarlas a apoptosis y en la selección de las transicionales 2 para llevarlas a proliferación y maduración.

Esta investigación nos ofrece una ruta alternativa para estudiar nuevos defectos en la maduración de los linfocitos B. El estudio de estos procesos podría brindar nuevas herramientas de diagnóstico, así como alternativas novedosas para el tratamiento de algunas inmunodeficiencias humorales y de otros padecimientos. Por ejemplo, el papel importante de CD38 en la eliminación de clonas autorreactivas podría tener consecuencias en los tratamientos de algunas enfermedades autoinmunes. De la misma forma, los padecimientos por deficiencia de linfocitos B, que traen como consecuencia una carencia en la producción de anticuerpos, podrían ser tratados mediante manipulación farmacológica o genética, reemplazando los mecanismos defectuosos por drogas o genes correctivos que pudieran subsanar alguno de los defectos. Este es el reto que nos espera en el futuro de nuestras investigaciones.

Artículo publicado en Gaceta Biomédicas, octubre de 2007.
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