El sistema inmunitario extrae nutrientes de las bacterias dañinas que fagocitan

Un estudio publicado en Nature desvela una nueva función para los macrófagos: extraer nutrientes directamente de los patógenos. Es “sorprendente”, dicen los autores del trabajo, grupos de investigación franceses que han colaborado con Alejo Efeyan, del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO). Esta función, aseguran que podría abrir nuevas vías “para luchar contra las resistencias a los antibióticos, o para aproximaciones innovadoras en el campo de las vacunas”

“Es la primera vez” que se demuestra esta capacidad de los macrófagos, indica Johan Garaude, investigador del Inserm y autor principal. Los macrófagos son células del sistema inmunitario con la capacidad de ingerir desechos –como células dañadas– y patógenos de gran tamaño, un fenómeno conocido como fagocitosis. Su papel es clave en el mantenimiento y buen funcionamiento de los tejidos del organismo.

Aún no es posible técnicamente dilucidar cuán importante es para el organismo la energía que obtienen los macrófagos al digerir agentes infecciosos: “Nuestro trabajo sugiere que es importante para los macrófagos que tienen esa capacidad de fagocitosis. Para el sistema inmunitario en general, no se puede decir aún”, dice Garaude.

En condiciones normales los macrófagos comen solo algunas bacterias, “como muestra de la composición del microbioma”, añade. Pero cuando hay infección “los macrófagos pueden ‘comer’ hasta cien bacterias sin problemas. Por lo menos eso es lo que vemos in vitro, en el laboratorio”.

El trabajo muestra, además, que los macrófagos extraen nutrientes más eficazmente de las bacterias muertas que de las vivas. Los autores compararon el metabolismo de los macrófagos en diferentes entornos: con bacterias vivas, con bacterias muertas y también en presencia de un componente de la membrana bacteriana que es conocido por activar los macrófagos.

Para empezar, los resultados muestran que los macrófagos que han fagocitado bacterias enteras, vivas o muertas, tienen un metabolismo muy diferente de los que se han activado solo por la membrana bacteriana. Esto sugiere “que los macrófagos usan a las bacterias como fuente de nutrientes para mantener su propio metabolismo y también para asegurar la especificidad de su función en el sistema inmunitario”, analiza Garaude.

Pero además observaron que los macrófagos que han digerido bacterias muertas tienen muchas más probabilidades de sobrevivir en un entorno pobre en nutrientes. “Esta diferencia puede favorecer la supervivencia de los macrófagos cuando hay una infección, porque en tejidos infectados hay escasez de nutrientes; las bacterias, que se reproducen a gran velocidad, ya se los han comido”, explica Garaude.

El grupo del CNIO ha contribuido a desvelar los factores moleculares involucrados en la maquinaria de digestión de los macrófagos.

Como explica Alejo Efeyan, jefe del Grupo de Metabolismo y Señalización Celular del CNIO, este trabajo descubre que cuando los macrófagos desguazan un patógeno también “reciclan sus componentes, en forma de nutrientes y energía que son luego utilizados por la célula inmune”. Su papel ha sido “ayudar a entender cómo la maquinaria de digestión celular y de la detección de los nutrientes reciclados son importantes para que este proceso de reciclaje funcione, y para tunear la respuesta inmune”.

Entender que el reciclaje varía según la bacteria ingerida esté viva o muerta también “es de suma importancia, porque para el sistema inmunitario es mucho más alarmante una infección activa que una ya controlada”, dice Efeyan. “Al digerir una bacteria viva, los macrófagos producen mensajes que atraen más células defensivas”.

Aunque aún falta explorar la importancia de este mecanismo en las infecciones bacterianas, los autores señalan que estos resultados abren vías nuevas para luchar contra las resistencias a los antibióticos, o para aproximaciones innovadoras en el campo de las vacunas.

Por ejemplo, la distinta respuesta de los macrófagos a la hora de digerir bacterias vivas y muertas da pistas sobre cómo emplear determinados nutrientes para modular la respuesta defensiva.