Si tiene dificultad para respirar, ha experimentado hipoxia: falta de oxígeno. La hipoxia puede tener efectos a largo plazo. De hecho, los médicos describen la hipoxia como un «insulto principal».
Sufrir hipoxia es una causa conocida del desarrollo y exacerbación de afecciones pulmonares como el asma aguda, la enfermedad pulmonar obstructiva crónica y la fibrosis. Para tratar y prevenir estas enfermedades, los investigadores deben comprender por qué la falta de oxígeno afecta el sistema inmunitario.
Una nueva investigación de científicos del Instituto de Inmunología de La Jolla (LJI) muestra que la hipoxia puede activar el mismo grupo de células inmunitarias que causan inflamación durante los ataques de asma. Como una persona con respiraciones inhaladas, estas células inundan las vías respiratorias con partículas que dañan los pulmones.
Mostramos cómo la hipoxia puede ser parte de un circuito de retroalimentación que puede contribuir a empeorar la inflamación. Este trabajo nos da una idea de las causas de la fibrosis pulmonar y el asma grave».
Mitchell Cronenberg, PhD, profesor de LJI y director científico, miembro del Centro de Autoinmunidad e Inflamación de LJI
Cronenberg y sus colegas trabajaron con un modelo de ratón modificado genéticamente para imitar las señales de hipoxia en las células epiteliales de las vías respiratorias, que recubren las vías hacia los pulmones. Descubrieron que la combinación de hipoxia y señales inflamatorias estimula la inmunidad «innata» o de respuesta, un tipo de célula inmunitaria llamada ILC2.
El trabajo de ILC2 es producir moléculas de señalización (llamadas citocinas) que alertan rápidamente a otras células inmunitarias para que reaccionen al patógeno. Desafortunadamente, ILC2 a veces reacciona de forma exagerada y responde a alérgenos ambientales inofensivos. En estos casos, ILC2 secreta citoquinas que conducen a la producción de moco e inflamación en los pulmones. Toda esta hinchazón y mucosidad conduce a la hipoxia.
Como informaron en Revista de Medicina Experimentallos ILC2 también responden a la hipoxia, lo que aumenta el daño pulmonar que ya se produjo durante un ataque de asma.
«La hipoxia posterior puede contribuir a la inflamación», dice Cronenberg.
El siguiente paso fue descubrir cómo las células epiteliales activan exactamente ILC2 durante la hipoxia. La becaria postdoctoral de LGI, Jihye Han, dirigió el trabajo para descubrir un culpable inesperado: la adrenomedulina (ADM). La ADM es mejor conocida por su papel en ayudar a dilatar los vasos sanguíneos, pero hasta ahora no tenía un papel conocido en la función inmunológica.
Cronenberg se sorprendió al ver a ADM involucrada -; Pero no se sorprendió. «Descubrimos que muchas moléculas que no tienen un papel previamente conocido en el sistema inmunológico también pueden ser importantes para la función inmunológica», dice Cronenberg. «Necesitamos entender eso en general».
Los investigadores demostraron que las células epiteliales de pulmón humano que fueron expuestas a la hipoxia también producen ADM. Esto significa que ADM o sus receptores podrían ser dianas para el tratamiento de enfermedades pulmonares inflamatorias y alérgicas.
El desafío es encontrar un equilibrio entre inhibir la respuesta inmunitaria dañina sin dejar al cuerpo vulnerable a la infección. Cronenberg sugiere que el contacto con las células epiteliales ADM-ILC2 protege a los ratones de la anquilostomiasis, que daña los pulmones y los intestinos.
«ADM es un nuevo objetivo de enfermedad pulmonar y también se ha implicado en la neumonía bacteriana», dice Cronenberg. Pero debe prevenirse con precaución”.
fuente:
Referencia de la revista:
Han, c. et al. (2022) La hipoxia estimula la adrenomedulina del epitelio pulmonar, que estimula la inflamación y la inmunidad de ILC2. Revista de Medicina Experimental. doi.org/10.1084/jem.20211985.
