Muchas enfermedades, como la psoriasis, incluyen respuestas inflamatorias que se producen sin una aparente infección y empeoran con el estrés. En un estudio utilizando cultivos de células cebadas humanas in vitro y en ratas, los investigadores de la Tufts University School of Medicine y la Facultad Sackler de Graduados de Ciencias Biomédicas de la Universidad Tufts identificaran partículas mitocondriales secretadas, activado por las células mástil-como posible desencadenante de la inflamación que es común en estas enfermedades.
Los mastocitos son una parte del sistema inmune y pueden secretar moléculas inflamatorias, tales como la histamina, en respuesta a los alérgenos y otros desencadenantes. Generado en la médula ósea, las células cebadas desempeñan un papel vital en la inmunidad innata y adquirida dentro de los tejidos en el cuerpo. Poco se sabe acerca de su proceso de secreción, excepto que la energía generada por las mitocondrias se requiere.
Cuando una persona contrae una infección o tiene una reacción alérgica, los mastocitos normalmente secretan moléculas que alertan al sistema inmune a la presencia de un invasor externo. Estas moléculas desencadenan respuestas del cuerpo a fin de contener y eliminar la infección o alertar al cuerpo para iniciar una respuesta inflamatoria. Después de este proceso, la célula cebada se regenera.
El equipo de investigación buscó comprender cómo la inflamación podría ser activado sin la presencia de una infección o alérgeno. En el estudio, las células cebadas fueron estimuladas por factores desencadenantes secretadas a partir de nervios, en lugar de por la infección o alérgeno. Como resultado, los mastocitos secretan sus moléculas causantes de la inflamación-, así como algunos componentes mitocondriales.
Los componentes mitocondriales fueron secretadas fuera de la célula en el fluido extracelular, pero los mastocitos retuvieron su viabilidad, lo que indica que la secreción de partículas mitocondriales no era debido al daño celular o muerte. Los componentes mitocondriales extracelulares después se estimularon las células de la piel para montar una respuesta auto-inflamatoria. Purificada componentes mitocondriales humanos también se inyectaron en el tejido periférico de las ratas. Dentro de cuatro horas, fueron detectados en la sangre, lo cual sugiere que los componentes mitocondriales secretadas en los tejidos puede alcanzar la circulación sistémica, la parte del sistema cardiovascular que lleva sangre desde el corazón al resto del cuerpo.
«El sistema inmune malinterpreta los componentes mitocondriales como un agente infeccioso, y no había inflamación como resultado,» dijo el primer autor Bodi Zhang, MD, MPH, Ph.D., graduado del programa de bioquímica en la Escuela Sacker.
«Nuestros hallazgos del estudio son diferentes de un informe del año pasado sugiere que las partículas mitocondriales son liberados de las células dañadas en los pacientes con trauma grave. Estudios adicionales son necesarios para lograr una mejor comprensión de este proceso». «Nuestro trabajo proporciona una posible explicación para la inflamación que se presenta sin aparente enfermedad o lesión», dijo el autor principal Theoharis C. Theoharides, MS, Ph.D., MD, profesor de fisiología molecular y farmacología en la Tufts University School of Medicine y miembro del Bioquímica, y Farmacología y Terapéutica Experimental facultades del programa de posgrado en la Facultad Sackler. «La secreción de componentes mitocondriales en las células inmunes puede constituir una ‘patógeno innata’ que puede estimular la auto-respuesta por el sistema inmune.»
«Aunque este estudio no identifica el mecanismo inflamatorio que es común entre las auto-inflamatorias enfermedades, los hallazgos ayudan a sentar las bases para futuras investigaciones y puede conducir a nuevos biomarcadores y nuevos objetivos de tratamiento», añadió Theoharides. Esta investigación fue financiada en parte por subvenciones a Theoharides del Instituto Nacional de Artritis y Enfermedades Musculoesqueléticas y de la Piel de los Institutos Nacionales de la Salud con el número R01AR47652 premio y por Mentes seguras.
Los financiadores no participó en el diseño del estudio, recogida de datos y análisis, la decisión de publicar, o la preparación del manuscrito. Tufts University ha presentado una solicitud de patente relacionada con estos hallazgos. Los autores adicionales del estudio se Shahrzad Asadi, Doctor en Farmacia, erudito postdoctoral en el laboratorio Theoharides;. Zuyi Weng, BS, estudiante graduado en el programa de Farmacología y Terapéutica Experimental de la Facultad Sackler de trabajo en el laboratorio del Dr. Theoharides «, y Sismanopoulos Nikolaos , MD, ex estudiante postdoctoral en el laboratorio de los Theoharides ‘y ahora en el Centro Médico St. Elizabeth. Los autores han declarado que no existen conflictos de intereses.
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