PUBLICADO EN 'SCIENCES'
La interleuquina-3 desempeña un papel esencial en el desarrollo de la sepsis
JANO.es · 13 marzo 2015 12:30
Investigadores estadounidenses descubren que en pacientes humanos con esta enfermedad los niveles de IL-3 son más altos entre quienes presentan mayor riesgo de muerte.
Un estudio acaba de revelar que la interleuquina-3 (IL-3), un factor inflamatorio que se asocia con reacciones alérgicas, parece tener un papel importante en la reacción inmune abrumadora potencialmente mortal llamada sepsis.
Según recoge Sciences, investigadores del Hospital General de Massachusetts (MGH, por sus siglas en inglés), en Estados Unidos, han descubierto que la presencia de IL-3 es esencial para el desarrollo de la sepsis en un modelo de ratón de la enfermedad y que los niveles de IL-3 en pacientes humanos con sepsis son más altos en los que están en mayor riesgo de morir.
"La sepsis es una condición extremadamente peligrosa que se lleva hasta medio millón de vidas en Estados Unidos cada año y millones en todo el mundo", recuerda el autor principal del estudio, Filip Swirski, del Centro para la Biología de Sistemas de MGH. "Nuestro trabajo muestra que, en respuesta a la infección, IL-3 promueve la producción de neutrófilos y monocitos inflamatorios, células inmunes que son las fuentes de la llamada 'tormenta de citoquinas' que subyace en la sepsis", concreta.
La sepsis se produce cuando el sistema inmunológico reacciona de forma exagerada a una infección o lesión, produciendo niveles excesivos de moléculas de señalización llamadas citoquinas que atraen a las células inmunes. Los altos niveles de esas células secretan más citoquinas y esta tormenta de citoquinas recluta células aún más inmunes, alimentando un círculo vicioso.
En lugar de parar la infección inicial, los factores inmunes atacan los tejidos y órganos del cuerpo, causando insuficiencia orgánica y la muerte. Muchos aspectos del mecanismo detrás de la sepsis se conocen poco y como se sabe que la IL-3 contribuye a la producción y proliferación de varios tipos de células blancas de la sangre --incluyendo las que producen factores implicados en la tormenta de citoquinas--, el equipo de Swirski investigó su potencial implicación en la sepsis.
Primero, los autores mostraron en un modelo de ratón del trastorno que la ausencia de IL-3 previno el desarrollo de la sepsis y redujo la producción de células y citoquinas inmunes asociada a la sepsis. Estos expertos también encontraron que la inyección de IL-3 en ratones en los que la expresión de este factor se había sido noqueado restauró su susceptibilidad a la sepsis y que el bloqueo de la interacción entre IL-3 y su receptor en las células inmunitarias redujo la producción de factores asociados a la sepsis.
Una búsqueda de la fuente de IL-3 que induce la sepsis reveló que fue producida por las células B en el bazo, el timo y los ganglios, células que resultaron ser las células B IRA, identificadas incialmente por el equipo de Swirski en 2012. Estas células también generan el factor de crecimiento GM-CSF; y sin GM-CSF derivado de células B IRA, los animales en los que se indujo la sepsis murieron más rápido y en mayor número que los animales de control.
Pero mientras que GM-CSF protegió contra la sepsis en el estudio anterior, IL-3 generado por la misma población de células elevó de la producción de citoquinas inflamatorias que agravan sepsis en la investigación actual, una observación que refleja el delicado equilibrio de las reacciones inmunes necesarias para defenderse contra la infección sin infligir el daño que conduce a la sepsis.
Para confirmar que los resultados observados en el modelo de ratón reflejan lo que podría suceder en pacientes humanos, los investigadores analizaron muestras de sangre de 60 pacientes con sepsis de un estudio previo y vieron que los niveles de IL-3 durante las primeras 24 horas después de la aparición de sepsis fueron mayores en los individuos que finalmente murieron.
Los científicos midieron prospectivamente los niveles de IL-3 y monocitos en otro grupo de 37 personas tratadas por sepsis, encontrando que la aparición de sepsis fue acompañada por un rápido incremento en los niveles de citoquinas y que los pacientes con los niveles más altos de IL-3 eran los que tenían más probabilidades de morir.
"Se han planteado interrogantes acerca de cómo de bien los ratones modelos de sepsis reflejan la enfermedad humana, pero nuestro estudio muestra que el papel de la IL-3 que hemos descubierto en ratones también es importante en los pacientes humanos", afirma Swirski, profesor asociado de Radiología en la Escuela de Medicina de Harvard, Estados Unidos.
"Como incluso las personas aparentemente sanas tienen algún nivel de IL-3 en la sangre, será importante investigar si los que poseen niveles más altos están en mayor riesgo de sepsis y otras complicaciones de la infección y de si dirigirse a IL-3 y las vías que controla podría ser un tratamiento para la sepsis", adelanta.
"En general, necesitamos entender mejor qué hace IL-3 en la sepsis y en otras enfermedades infecciosas y no infecciosas. En este momento estamos investigando si la IL-3 está implicada en lo que se llama la fase de supresión de la sepsis, lo que puede seguir a la fase inflamatoria inicial y poner a los pacientes en riesgo de desarrollar infecciones secundarias", concluye.
Según recoge Sciences, investigadores del Hospital General de Massachusetts (MGH, por sus siglas en inglés), en Estados Unidos, han descubierto que la presencia de IL-3 es esencial para el desarrollo de la sepsis en un modelo de ratón de la enfermedad y que los niveles de IL-3 en pacientes humanos con sepsis son más altos en los que están en mayor riesgo de morir.
"La sepsis es una condición extremadamente peligrosa que se lleva hasta medio millón de vidas en Estados Unidos cada año y millones en todo el mundo", recuerda el autor principal del estudio, Filip Swirski, del Centro para la Biología de Sistemas de MGH. "Nuestro trabajo muestra que, en respuesta a la infección, IL-3 promueve la producción de neutrófilos y monocitos inflamatorios, células inmunes que son las fuentes de la llamada 'tormenta de citoquinas' que subyace en la sepsis", concreta.
La sepsis se produce cuando el sistema inmunológico reacciona de forma exagerada a una infección o lesión, produciendo niveles excesivos de moléculas de señalización llamadas citoquinas que atraen a las células inmunes. Los altos niveles de esas células secretan más citoquinas y esta tormenta de citoquinas recluta células aún más inmunes, alimentando un círculo vicioso.
En lugar de parar la infección inicial, los factores inmunes atacan los tejidos y órganos del cuerpo, causando insuficiencia orgánica y la muerte. Muchos aspectos del mecanismo detrás de la sepsis se conocen poco y como se sabe que la IL-3 contribuye a la producción y proliferación de varios tipos de células blancas de la sangre --incluyendo las que producen factores implicados en la tormenta de citoquinas--, el equipo de Swirski investigó su potencial implicación en la sepsis.
Primero, los autores mostraron en un modelo de ratón del trastorno que la ausencia de IL-3 previno el desarrollo de la sepsis y redujo la producción de células y citoquinas inmunes asociada a la sepsis. Estos expertos también encontraron que la inyección de IL-3 en ratones en los que la expresión de este factor se había sido noqueado restauró su susceptibilidad a la sepsis y que el bloqueo de la interacción entre IL-3 y su receptor en las células inmunitarias redujo la producción de factores asociados a la sepsis.
Una búsqueda de la fuente de IL-3 que induce la sepsis reveló que fue producida por las células B en el bazo, el timo y los ganglios, células que resultaron ser las células B IRA, identificadas incialmente por el equipo de Swirski en 2012. Estas células también generan el factor de crecimiento GM-CSF; y sin GM-CSF derivado de células B IRA, los animales en los que se indujo la sepsis murieron más rápido y en mayor número que los animales de control.
Pero mientras que GM-CSF protegió contra la sepsis en el estudio anterior, IL-3 generado por la misma población de células elevó de la producción de citoquinas inflamatorias que agravan sepsis en la investigación actual, una observación que refleja el delicado equilibrio de las reacciones inmunes necesarias para defenderse contra la infección sin infligir el daño que conduce a la sepsis.
Para confirmar que los resultados observados en el modelo de ratón reflejan lo que podría suceder en pacientes humanos, los investigadores analizaron muestras de sangre de 60 pacientes con sepsis de un estudio previo y vieron que los niveles de IL-3 durante las primeras 24 horas después de la aparición de sepsis fueron mayores en los individuos que finalmente murieron.
Los científicos midieron prospectivamente los niveles de IL-3 y monocitos en otro grupo de 37 personas tratadas por sepsis, encontrando que la aparición de sepsis fue acompañada por un rápido incremento en los niveles de citoquinas y que los pacientes con los niveles más altos de IL-3 eran los que tenían más probabilidades de morir.
"Se han planteado interrogantes acerca de cómo de bien los ratones modelos de sepsis reflejan la enfermedad humana, pero nuestro estudio muestra que el papel de la IL-3 que hemos descubierto en ratones también es importante en los pacientes humanos", afirma Swirski, profesor asociado de Radiología en la Escuela de Medicina de Harvard, Estados Unidos.
"Como incluso las personas aparentemente sanas tienen algún nivel de IL-3 en la sangre, será importante investigar si los que poseen niveles más altos están en mayor riesgo de sepsis y otras complicaciones de la infección y de si dirigirse a IL-3 y las vías que controla podría ser un tratamiento para la sepsis", adelanta.
"En general, necesitamos entender mejor qué hace IL-3 en la sepsis y en otras enfermedades infecciosas y no infecciosas. En este momento estamos investigando si la IL-3 está implicada en lo que se llama la fase de supresión de la sepsis, lo que puede seguir a la fase inflamatoria inicial y poner a los pacientes en riesgo de desarrollar infecciones secundarias", concluye.
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