Como encontrar esa aguja en el pajar cada vez, sus células T manejan lo que parece una tarea improbable: encontrar rápidamente algunos invasores entre los muchos impostores en su cuerpo para activar su respuesta inmune.
Las células T tienen que reaccionar rápidamente y hacerlo casi a la perfección para proteger a las personas de enfermedades. Pero primero, necesitan un poco de "yo".
Los investigadores de la Universidad de Rice sugieren que tiene que ver con la forma en que las células T se "relajan" en el proceso de unión a los ligandos, moléculas cortas y funcionales, que están unidas a los invasores o simplemente se parecen a ellas.
Las similitudes superan en gran medida a los ligandos de antígenos unidos a los agentes patógenos atacantes. La teoría del químico de Rice Anatoly Kolomeisky y el científico investigador y alumno de Rice Hamid Teimouri propone que el tiempo de relajación de las células T - cuánto tiempo lleva estabilizar la unión con cualquiera de los dosel invasor o el impostor es la clave. Sugirieron que ayuda a explicar el resto de la secuencia en cascada por la cual los invasores incitan al sistema inmunitario a actuar.
La activación inapropiada de una célula T hacia sus propias moléculas conduce a respuestas alérgicas y autoinmunes graves.
El estudio de los investigadores aparece en el Revista biofísica .
Las células T funcionan mejor dentro de los parámetros que controlan un "triángulo dorado" de sensibilidad, especificidad y velocidad. La necesidad de velocidad parece obvia: no permita que los invasores infecten. Y es importante porque las células T pasan muy poco tiempo enla proximidad de las células presentadoras de antígeno, por lo que deben actuar rápidamente para reconocerlas. La especificidad es más difícil, ya que los impostores de autoligando pueden superar a los invasores en un factor de 100,000.
"Es sorprendente cómo las células T pueden reaccionar de manera tan rápida y selectiva. Este es uno de los secretos más importantes de los organismos vivos", dijo Kolomeisky, profesor y presidente del Departamento de Química de Rice y profesor de química yingeniería biomolecular.
Su enfoque consistía en construir un modelo estocástico aleatorio que analizara cómo los receptores de células T se unen paso a paso a los complejos de histocompatibilidad principales del péptido pMHC en la superficie de las células presentadoras de antígeno. A una concentración suficientemente alta, elcomplejos unidos desencadenan la cascada inmune.
El modelo matemático alineado con los resultados experimentales que sugieren la activación de las células T depende de la corrección de pruebas cinética, una forma de corrección de errores bioquímicos. La corrección de pruebas ralentiza la relajación de las moléculas incorrectas, y esto permite que el organismo inicie la respuesta inmune correcta.
Si bien la teoría ayuda a explicar la "discriminación absoluta" de las células T, no explica los procesos bioquímicos posteriores. Sin embargo, los investigadores dijeron que el tiempo también puede tener mucho que ver con eso.
En una sugerencia "muy especulativa", los investigadores notaron que cuando la velocidad de unión de los impostores coincide con la de los invasores, desencadenando ambas cascadas biomoleculares, no hay respuesta inmune. Cuando la unión más relajada de ligandos patógenos se retrasa, parece más probablepara alcanzar un umbral que desencadena el sistema inmunitario. Kolomeisky dijo que el concepto podría validarse mediante la experimentación.
Él y Teimouri escribieron que deben explorarse muchos otros aspectos del desencadenamiento de las células T, incluidos los roles de las membranas celulares donde se encuentran los receptores, las comunicaciones célula-célula y la topografía celular durante las interacciones. Pero tener un modelo cuantitativo simple es unbuen comienzo.
"Nuestra teoría se puede ampliar para explorar algunas características importantes del proceso de activación de células T", dijo Kolomeisky.
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Materiales proporcionado por Universidad de Rice . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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