Los resultados permitirán desarrollar nuevas estrategias con posible interés terapéutico frente a virus y bacterias
Investigadores del IIB Alberto Sols, centro mixto de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), han avanzado en el conocimiento de las bases moleculares que regulan la actividad de los linfocitos T dirigidos contra patógenos. Los investigadores han comprobado que la reorganización de actina filamentosa, una especie de malla presente en el interior de estas células, regula el tráfico secretor de los cuerpos multivesiculares (MVB) hacia la sinapsis inmune, el espacio que existe entre el linfocito T y la célula infectada, para dar lugar a una respuesta inmune. El estudio, publicado en la revista Journal of Extracellular Vesicles, permitirá desarrollar nuevas estrategias experimentales y con posible interés terapéutico frente a patógenos como virus y bacterias.
La respuesta inmune celular que ejercen los linfocitos T es fundamental en la lucha del organismo frente a patógenos. Las vacunas más efectivas son aquellas capaces de inducir una respuesta inmune eficiente y duradera, tanto humoral (activación de linfocitos B y producción de anticuerpos) como celular (activación de linfocitos T y generación de linfocitos T de memoria) en el organismo inmunizado.
Fig. 1: Acontecimientos que ocurren en la sinapsis inmune y papel de PKCdelta en la reorganización de actina, polarización del centro organizador de los microtúbulos ó centrosoma (MTOC) y degranulación de los cuerpos multivesiculares (MVB) en la sinapsis inmune / Manuel Izquierdo
“Conocer las bases moleculares que regulan la actividad de los linfocitos T específicamente dirigidos contra patógenos es clave para favorecer y modificar su respuesta”, explica Manuel Izquierdo, investigador en el IIB-CSIC-UAM. “Por ejemplo, aumentando la secreción polarizada de exosomas en los linfocitos T citotóxicos mediante la activación de la proteína PKCdelta, se puede aumentar la actividad de los linfocitos T, eliminando células infectadas por patógenos (virus, etc) y favoreciendo la respuesta inmune celular frente a estos patógenos”, apunta Izquierdo. “Pero este aumento de secreción -añade el investigador- también puede favorecer la muerte por activación (suicidio) de los linfocitos T, lo que contribuiría a limitar una respuesta inmune excesiva e inhibir el desarrollo de ciertas enfermedades autoinmunes”.
Reorganización del citoesqueleto de actina
El reconocimiento del antígeno presentado en una célula presentadora de antígeno por parte del receptor de antígeno del linfocito T induce la formación de la sinapsis inmune. Tras formarse la sinapsis, se activa la proteína PKCdelta. Tanto FMNL1beta como paxilina son proteínas que regulan el ensamblaje y desensamblaje del citoesqueleto de actina, y cuando se activan mediante fosforilación (la adición de un grupo fosfato a las moléculas), a través de la proteína PKCdelta, producen un aumento de actina filamentosa en la sinapsis inmune, tras lo que se produce una disminución de actina filamentosa en el centro de la sinapsis inmune, dejando un hueco (Figs 1 y 2).
La malla de actina filamentosa que rodea el área del centrosoma (MTOC) del linfocito T actúa impidiendo su movimiento, mientras que la apertura de un hueco en la malla de actina filamentosa en la sinapsis permite que los cuerpos multivesiculares se concentren en esa zona. “La malla de actina filamentosa actuaría como la manga de un pastelero. Al apretar la manga por un extremo, los cuerpos multivesiculares (que serían la crema) se dirigen hacia la zona central de la sinapsis desprovista de actina filamentosa (que sería la boquilla abierta de la manga). De este modo, los cuerpos multivesiculares se dirigen hacia la célula que presenta el antígeno (que sería el pastel), facilitando la secreción de exosomas en el hueco sináptico”, señala el científico del IIB Alberto Sols.
Fig. 2: Reorganización de la actina filamentosa y polarización de cuerpos multivesiculares (MVB) en la sinapsis inmune. El clon Jurkat control C3 que co-expresa GFP-actina (verde) y CFP-CD63 (cian), para marcar MVB, se desafió con células Raji pulsadas con superantígeno SEE marcadas con CMAC (azul) y se obtuvieron imágenes mediante microscopía de fluorescencia en time-lapse (3 fps). Panel izquierdo, canales de transmitancia y CMAC; panel central, canales de GFP-actina y CMAC; panel derecho, canales CFP-CD63 y CMAC. Se observa la subida inicial de actina filamentosa (F-actina) que se produce tras el contacto sináptico debido a la reorganización de actina en el centro de la sinapsis inmune, seguido de la eliminación de la actina filamentosa en el centro de la sinapsis inmune (flecha blanca) y la polarización simultánea de MVB (vesículas de color cian) hacia la sinapsis (flecha amarilla). Marcado CMAC de células Raji en azul, CFP-CD63 en cian y GFP-actina en verde / Manuel Izquierdo
“Sin embargo, cuando la proteína PKCdelta está interferida, no se produce la fosforilación de FMNL1beta ni de paxilina, por lo que no se reorganiza la malla de actina filamentosa centrosomal ni la sináptica. En ese caso no se puede producir la secreción de exosomas”, concluye.
El trabajo, realizado en colaboración con el Imperial College London (Reino Unido), cuenta con financiación de los fondos del MINECO y el Plan Estatal de Investigación Científica y Técnica y de Innovación.
Referencia bibliográfica:
Bello-Gamboa, A., Velasco, M., Moreno, S., Herranz, G., Ilie, R., Huetos, S., Dávila, S., Sánchez, A., De La Serna, J.B., Calvo, V., Izquierdo, M. 2020. Actin reorganization at the centrosomal area and the immune synapse regulates polarized secretory traffic of multivesicular bodies in T lymphocytes. Journal of Extracellular Vesicles 9(1) https://doi.org/10.1080/20013078.2020.1759926
