Un equipo de investigadores del CeMM y la MedUni de Viena, liderado por Christoph Bock y Matthias Farlik, ha realizado un estudio que ofrece una visión detallada de cómo los macrófagos, células inmunitarias que actúan como los primeros respondedores del organismo ante patógenos, logran enfrentar esta compleja tarea. La investigación, publicada en la revista Cell Systems, proporciona un análisis temporal de los procesos moleculares que se desarrollan cuando estas células entran en contacto con diferentes patógenos.
Los macrófagos, cuyo nombre proviene del griego y significa «comelón», tienen la función de reconocer patógenos invasores, como bacterias y virus, engullirlos y descomponerlos en sus componentes bioquímicos. Además, actúan como mensajeros al liberar diversas señales que reclutan a otras células inmunitarias, desencadenan la inflamación y presentan fragmentos digeridos de los patógenos en su superficie, guiando así al sistema inmunológico adaptativo hacia el desarrollo de una inmunidad a largo plazo.
Cuando un macrófago se enfrenta a un patógeno, se encuentra bajo una presión inmensa. Si la reacción es demasiado tardía o poco decisiva, una infección puede volverse mortal. Sin embargo, una respuesta inmune desmedida también puede resultar perjudicial. Por tanto, es crucial que se inicie, en un tiempo muy breve, una respuesta inmune adaptada, lo que implica la activación de cascadas de reacciones bioquímicas, la activación de miles de genes y la producción de un arsenal de sustancias, cada una de ellas diseñada para el patógeno específico encontrado.
Descubrimiento de una red de reguladores
Para comprender cómo los macrófagos coordinan esta multitud de tareas, el equipo liderado por Bock y Farlik expuso macrófagos de ratón a varios estímulos inmunitarios que imitan infecciones bacterianas o virales. Midieron los cambios internos de las células al analizar la actividad génica y la accesibilidad del ADN cada pocas horas, estableciendo una línea temporal molecular que muestra cómo se despliegan los programas regulatorios paso a paso.
A continuación, identificaron proteínas reguladoras que orquestan estos programas, utilizando la edición del genoma CRISPR para crear cientos de eliminaciones de genes y secuenciación de ARN de una sola célula para caracterizar las células genéticamente alteradas. Este método innovador reveló una red de varias docenas de reguladores responsables de activar la respuesta inmune más adecuada.
Entre los reguladores identificados se encuentran muchos «sospechosos habituales», como la vía de señalización JAK-STAT, así como factores de empalme y reguladores de la cromatina, cuya función en la regulación inmune no está aún bien comprendida. Christoph Bock, autor principal del estudio, comentó: «Es impresionante la complejidad que existe en esta parte ancestral de nuestro sistema inmunológico, que compartimos con esponjas, medusas y corales». Añadió que gracias a los avances en la tecnología de cribado CRISPR, ahora pueden estudiar sistemáticamente los programas regulatorios subyacentes.
Más información:
Análisis integrado de series temporales y cribado de CRISPR de alto contenido delinean la dinámica de la regulación inmune de los macrófagos, Cell Systems (2025). DOI: 10.1016/j.cels.2025.101346
