El sistema inmune: ¡En el centro de atención!

Nuestro sistema inmunitario siempre está alerta, detectando y eliminando patógenos y células cancerosas. Los mecanismos de control celular hacen que las células enfermas presenten antígenos en su superficie como señales para el sistema inmunitario. Para el análisis de los complejos procesos de procesamiento y transporte de antígenos necesarios en tiempo real, un equipo alemán ha desarrollado una “jaula” que se abre con luz para liberar antígenos atrapados en un lugar y momento específicos, como se informa en la revista Angewandte Chemie.

En nuestras células, las proteínas tanto endógenas como extrañas se descomponen constantemente en pequeñas piezas y se transportan al retículo endoplásmico (RE), un sistema ramificado de canales encerrado por una membrana, por el transportador asociado al procesamiento de antígenos (TAP). Allí, el complejo de carga de péptidos supramolecular PLC controla la carga de MHC I (complejo principal de histocompatibilidad de clase I) con péptidos antigénicos. Ciertos péptidos se cargan preferentemente en MHC I, se procesan aún más para la vigilancia inmunitaria (procesamiento de antígenos) y se presentan en la superficie celular. Los péptidos que provienen de proteínas endógenas normales permanecen inmunológicamente inconspicuos (salvo reacciones autoinmunitarias mal dirigidas).

A pesar de muchos nuevos conocimientos, los principios mecánicos de la translocación de antígenos, el ensamblaje dinámico de PLC y la interacción entre las diferentes subunidades de PLC en el “control de calidad” de los complejos péptido-MHC siguen siendo generalmente desconocidos. Para analizar aún más el procesamiento de antígenos, Ralph Wieneke, Robert Tampé y su equipo de la Universidad de Frankfurt am Main (Alemania) han desarrollado un sistema de liberación de antígeno fotostimulado que se puede utilizar para estudiar con precisión el flujo de antígenos. Los antígenos se liberan (estallido de antígenos) a demanda de un estado inactivo “enjaulado” mediante la aplicación de luz. La ventaja de la estimulación lumínica es que se puede dosificar con precisión en tiempos y ubicaciones limitados y no es invasiva, lo que permite realizar experimentos en células vivas.

El equipo utilizó un péptido derivado de un antígeno del VIH como modelo. Utilizaron un enlace para unir el epítope (sección de un antígeno) a la biotina y luego la biotina a una proteína voluminosa llamada estreptavidina. En este estado, el epítope está protegido en la medida en que ya no puede ser reconocido por el transportador de procesamiento de antígenos (TAP). El enlace contiene un grupo que se puede dividir mediante luz. Cuando se irradia con luz UV, el epítope peptídico se libera inmediatamente de su “jaula”. Luego es reconocido por TAP y transportado a través de la membrana del RE y cargado en MHC I a través del PLC.

Este método es versátil, como lo demuestran una variedad de escenarios, como el seguimiento del transporte de antígenos por el TAP del PLC humano nativo en la membrana del RE de una línea celular de linfoma humano. Según Wieneke y Tampé, “nuestro objetivo es utilizar el sistema activado por la luz para seguir la vía de procesamiento de antígenos a través de diferentes compartimentos celulares y comprender la cinética de varios procesos inmunológicos in vivo“.

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Acerca del autor

Robert Tampé es reconocido por su investigación en biología de membranas, control de calidad celular, procesamiento y reconocimiento de antígenos. Se desempeña como director del Instituto de Bioquímica de la Goethe-Universität Frankfurt (Alemania). El Dr. Ralph Wieneke es científico senior y líder de grupo en el Instituto de Bioquímica de la misma universidad. Su especialidad principal es la biología química con un enfoque en los procesos asociados a la membrana y la inmunología optoquímica.