¿Cómo determinan los genes la inmunidad entre las especies?

Un estudio publicado en ‘Nature’ examinó con un detalle sin precedentes los genes que se activan en la respuesta inicial de una célula a una invasión de patógenos: la respuesta inmune innata. Midieron la actividad de miles de genes en más de 250.000 células individuales utilizando tecnología de genómica de células individuales para trazar la evolución de la inmunidad antiviral y antibacteriana.

Al secuenciar genes de más de un cuarto de millón de células en seis especies de mamíferos, investigadores del Instituto Wellcome Sanger, el Instituto Europeo de Bioinformática del Laboratorio Europeo de Biología Molecular (EMBL) y sus colaboradores, demostraron cómo los genes en la respuesta inmune tienen una actividad variada entre las células y las especies.

Trabajos anteriores han demostrado que muchos genes en la respuesta inmune innata evolucionaron rápidamente en los vertebrados. Se cree que esto es causado por la implacable presión del ataque de patógenos como bacterias y virus. Estos incluyen genes que producen moléculas de citoquinas y quimioquinas, que actúan de diversas maneras; algunas son moléculas inflamatorias que alertan al cuerpo del peligro; otras restringen la capacidad de un patógeno para multiplicarse y otras inducen la muerte celular.

Representan una estrategia de acogida exitosa para contrarrestar patógenos de rápida evolución. El equipo demostró que estos genes, que han evolucionado rápidamente a través de las especies, también tienen una actividad altamente variable en diferentes células dentro del tejido de un individuo.

En contraste, detectaron que los genes que se conservan entre las especies y regulan la respuesta inmune, se activan de manera más consistente a través de las células dentro de un tejido. Estos genes pueden estar bajo restricciones más estrictas porque están involucrados en muchas funciones diferentes dentro de las células, pero también son blanco de virus. Estos genes restringidos representan un talón de Aquiles, utilizado por los patógenos para subvertir el sistema inmunológico.

El doctor Tzachi Hagai, autor principal de la investigación en el Instituto Wellcome Sanger, subraya: “Creemos que este patrón de activación, donde algunos genes están bajo un control estricto y otros tienen una actividad más variable, ha evolucionado como una forma de afinar la respuesta inmune. Es efectiva, pero equilibrada. Los genes pueden evolucionar para ayudar a una célula a controlar a un atacante, y el uso de esos genes puede variar entre las células, por lo que los tejidos circundantes no se ven afectados por una caída masiva”.

La autora principal de la investigación, la doctora Sarah Teichmann, directora de Genética Celular del Instituto Wellcome Sanger, señala: “El poder de la secuenciación del ADN en la resolución de células individuales significa que este tipo de estudio ahora es posible. Se estima que hay 37 billones de células en el cuerpo humano, cada uno con el mismo código genético. Pero las células individuales se comportan de manera diferente, usan ese código genético de una manera distinta. Al estudiar las células individuales podemos entender estos componentes fundamentales de la vida y cómo funcionan juntos, incluso cómo resisten patógenos”.

Fuente: Europa Press

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