Investigadores en La Jolla, Estados Unidos, y México crearon una base para estudiar a los linfocitos T del sistema inmune, los genes responsables de estas diferencias. Las claves del descubrimiento.
Los linfocitos T son parte del sistema inmune del cuerpo humano y se forman a partir de células madre en la médula ósea. Ayudan a proteger al cuerpo de las infecciones y a combatir el cáncer; pero también pueden provocar enfermedades autoinmunes. Investigadores de los Estados Unidos consiguieron ahora identificar genes que están relacionados con el riesgo de que se desarrollen enfermedades autoinmunes y encontraron diferencias entre mujeres y hombres.
Los científicos trabajan en el Instituto de Inmunología de La Jolla, en California, y en el Centro de Ciencias Genómicas de la Universidad Nacional Autónoma de México, en Cuernavaca. Descubrieron genes en el subconjunto de células T CD4+ “auxiliares” que están relacionados con el riesgo de padecer enfermedades autoinmunes. Buscan arrojar luz sobre las funciones exactas de esos subconjuntos de células T CD4+ y ya han encontrado importantes diferencias entre los donantes basadas en la genética y en cómo pueden funcionar las células en hombres y mujeres.
Para impulsar nuevas investigaciones sobre la inmunidad humana, el equipo creó un recurso que está disponible gratis y en línea para que otros inmunólogos de todo el mundo, que quieran investigar los conjuntos de datos en tiempo real, puedan descargarlos y utilizarlos. Este intercambio forma parte de la Base de Datos de Expresión Génica de Células Inmunes, Loci de Rasgo Cuantitativo de Expresión (eQTLs) y Epigenómica (DICE).
Tras contar con los resultados de su investigación, los científicos consideran que como la base que utilizaron esta disponible para colegas del mundo, otros equipos podrán también participar en el hallazgo de más genes que pueden llegar a ser blancos de tratamientos en el futuro.
“Esta investigación amplía nuestro recurso DICE para ayudar a los científicos a encontrar genes y tipos de células vinculadas al riesgo de enfermedades humanas”, dijo el líder del estudio, el profesor Pandurangan Vijayanand, quien además es miembro del Centro de Autoinmunidad e Inflamación del Instituto de Inmunología de La Jolla y del Centro de Inmunoterapia del Cáncer.
“Estas células son fundamentales para la protección del organismo, y hemos descubierto muchos genes nuevos relacionados con el riesgo de enfermedades humanas”, afirmó el primer autor del estudio, el doctor Benjamin Schmiedel. El estudio se publicó en la revista especializada Science Immunology, de la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia.
A partir de ese trabajo, se ofrece a la comunidad científica la visión más profunda y completa hasta la fecha de las diferencias de expresión genética entre los subconjuntos de células T CD4+. Los investigadores utilizaron un método que se llama “secuenciación de ARN unicelular” para comparar las diferencias de expresión génica en más de un millón de células T CD4+, de 89 donantes de sangre sanos.
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Crearon un recurso que está disponible gratis en la web para que otros inmunólogos se sumen a investigar los linfocitos T/NIAIDComo las células T pueden desempeñar muchas funciones en el organismo, como “recordar” a los invasores del pasado y alertar a otras células inmunitarias, los científicos esperaban encontrar fuertes diferencias entre los subconjuntos celulares. De hecho, se propusieron obtener información sobre ocho subconjuntos predefinidos de células T CD4+ que habían investigado en un estudio anterior publicado en la revista Cell, en 2018.
En los análisis anteriores, los investigadores habían evaluado varios subconjuntos de células T aislados de muestras de sangre sin estimularlos. En cambio, para este nuevo estudio, el equipo activó las células T antes de la secuenciación y el análisis. Este paso permitió a los investigadores imitar el modo en que las células responderían cuando tienen que cumplir su función y proteger al organismo de las infecciones.
“Estimular las células es como encender la luz: de repente se puede entender mucho mejor la función de estas células”, comparó Schmiedel. Esta investigación arrojó luz sobre subconjuntos celulares conocidos y reveló otros subconjuntos poco conocidos. “¿Por qué estas células tienen características diferentes?”, se preguntó Schmiedel. “No hay información en la literatura que nos ayude a entender qué son esas células, así que eso es algo que queremos seguir”, aclaró.
Los investigadores ya han aprendido más sobre estas células T realizando análisis de loci de rasgos cuantitativos de expresión unicelular (sc-eQTL). Esta técnica les mostró qué genes se ven afectados por la genética y tienen los efectos más profundos en los distintos subtipos de células T.
El equipo también detectó importantes diferencias basadas en el sexo en el funcionamiento de las células T. Al comparar las células de personas a las que se les asignó un sexo masculino o femenino al nacer, los investigadores descubrieron variaciones en la forma en que los distintos subconjuntos de células T CD4+ pueden comunicarse con otras células inmunitarias y en la forma en que producen citoquinas para combatir la enfermedad.
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Los genes encontrados podrían aclarar por qué los hombres son más propensos a las enfermedades infecciosas, como el COVID-19, y a las mujeres a las enfermedades autoinmunes/REUTERS/Shannon StapletonEl sexo biológico resultó ser un factor importante en la forma en que estas células realizan su trabajo. Esas diferencias podrían ayudar a explicar por qué los hombres son más propensos a las enfermedades infecciosas, como el COVID-19, o por qué las mujeres son más vulnerables a las enfermedades autoinmunes.
“Si logramos entender en qué se diferencia una célula inmunitaria de una mujer de una célula inmunitaria de un hombre, podríamos averiguar por qué ciertas enfermedades afectan a un sexo con más frecuencia que a otro”, sostuvo Schmiedel.
Otros autores del estudio son los coautores Cristian González-Colín, quien trabaja también en la universidad de México, Vicente Fajardo, Job Rocha, Ariel Madrigal, Ciro Ramírez-Suástegui, Sourya Bhattacharyya, Hayley Simon, Jason Greenbaum, Bjoern Peters, Grégory Seumois, Ferhat Ay y Vivek Chandra. Contaron con financiamiento de los Institutos Nacionales de la Salud y de la Fundación William K. Bowes Jr.
Con respecto al COVID-19, las diferencias del impacto entre hombres y mujeres se viene investigando desde el inicio de la pandemia. Un ejemplo es que los hombres mueren por COVID-19 con mayor frecuencia que las mujeres. Sin embargo, también se ha encontrado que las mujeres desarrollarían más el COVID-19 de larga duración.
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Además de las diferencias genéticas, también el tipo de trabajo, los patrones de comportamiento y los problemas de salud subyacentes juegan un rol en el impacto del coronavirus en hombres y mujeres/ArchivoAl principio, se sospechó que la razón era principalmente biológica, y que los tratamientos basados en el sexo para los hombres —como inyecciones de estrógeno o bloqueadores de andrógenos— podrían ayudar a reducir el riesgo de muerte. Pero recientemente, un nuevo estudio que analiza las diferencias de sexo en las muertes por COVID-19 en Estados Unidos señaló que la explicación no es tan sencilla. Sugirió que los factores sociales, como el tipo de trabajo, los patrones de comportamiento y los problemas de salud subyacentes— jugaron un papel fundamental en las aparentes diferencias de sexo.
El estudio fue impulsado por Sarah Richardson, directora del Laboratorio de Ciencias de Género en la Universidad de Harvard. Recopiló datos relativos al sexo en casos y muertes por COVID-19, antes de que los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades comenzaran a recopilar y compartir esta información. Su grupo de investigación se conectaba cada lunes por la mañana y verificaba los datos de cada estado, y los ponían en un rastreador en el sitio web del laboratorio.
En tanto, Sabra Klein, microbióloga y codirectora del Centro Johns Hopkins para la Investigación de la Salud, el Sexo y el Género de la Mujer, hizo otro trabajo sobre las diferencias entre hombres y mujeres. Usó los registros de salud electrónicos de los hospitales Johns Hopkins en Maryland y Washington D.C. Los hombres tenían tasas más altas de enfermedad grave y muerte por COVID-19 y un modelo bioestadístico mostró que esa disparidad podría explicarse sustancialmente por las mayores respuestas inflamatorias entre los hombres. Eso sugiere una diferencia biológica.