Investigadores de la Universidad de Zúrich y del hospital LMU Klinikum de Múnich, en Alemania, han estudiado el sistema inmunitario de parejas de gemelos monocigóticos para identificar la influencia del entorno y de la genética en los casos de esclerosis múltiple. En el proceso, podrían haber descubierto las células precursoras de las células T causantes de la enfermedad, según adelantan en la revista 'Nature'.
La esclerosis múltiple (EM) es una enfermedad inflamatoria crónica del sistema nervioso central y la causa más común de deterioro neurológico en adultos jóvenes.
En ella el propio sistema inmunitario del paciente ataca el cerebro y la médula espinal, lo que provoca déficits neurológicos acumulativos como daños en la vista, alteraciones sensoriales, déficits motores (por ejemplo, que limitan la capacidad de caminar), así como deterioro cognitivo. Aunque su causa aún no está clara, ya se han relacionado con la enfermedad diversos factores de riesgo genéticos e influencias ambientales.
Los estudios de los últimos años han demostrado claramente que las variantes de riesgo genético son una condición necesaria para desarrollar la esclerosis múltiple. "Basándonos en nuestro estudio, hemos podido demostrar que aproximadamente la mitad de la composición de nuestro sistema inmunitario está determinada por la genética", afirma Florian Ingelfinger, candidato a doctor en el Instituto de Inmunología Experimental de la UZH.
La esclerosis múltiple (EM) es una enfermedad inflamatoria crónica del sistema nervioso central y la causa más común de deterioro neurológico en adultos jóvenes
El estudio del equipo dirigido por el inmunólogo Burkhard Becher, profesor del Instituto de Inmunología Experimental de la UZH, y los grupos de investigación de Lisa Ann Gerdes y Eduardo Beltrán, del Instituto de Neuroinmunología Clínica de la LMU Klinikum, demuestra que estas influencias genéticas, aunque siempre presentes en los pacientes con EM, no son por sí solas suficientes para desencadenar la esclerosis múltiple.
En el estudio se examinaron 61 pares de gemelos monocigóticos en los que uno de ellos está afectado por la EM mientras que el otro está sano. Desde el punto de vista genético, los gemelos eran por tanto idénticos. "Aunque los gemelos sanos también tenían el máximo riesgo genético de padecer EM, no mostraban signos clínicos de la enfermedad", explica Lisa Ann Gerdes.
Gracias a esta cohorte única en el mundo de gemelos idénticos, los investigadores pudieron excluir las influencias genéticas al comparar a los gemelos con y sin esclerosis múltiple.
"Estamos explorando la cuestión central de cómo el sistema inmunitario de dos individuos genéticamente idénticos conduce a una inflamación significativa y a un daño nervioso masivo en un caso, y a ningún daño en el otro", subraya Burkhard Becher.
El uso de gemelos idénticos permitió al equipo internacional de científicos descartar la influencia genética y rastrear específicamente los cambios en el sistema inmunitario que, en última instancia, fueron responsables de desencadenar la EM en uno de los gemelos.
Los investigadores aprovecharon las tecnologías más avanzadas para describir los perfiles inmunitarios de las parejas de gemelos con todo lujo de detalles.
El uso de gemelos idénticos permitió al equipo internacional de científicos descartar la influencia genética y rastrear específicamente los cambios en el sistema inmunitario
"Utilizamos una combinación de citometría de masas y los últimos métodos en genética emparejados con el aprendizaje automático para no sólo identificar las proteínas características en las células inmunitarias del gemelo enfermo en cada caso, sino también para descifrar la totalidad de todos los genes que se activan en estas células", explica Florian Ingelfinger.
Por su parte, Eduardo Beltrán, experto en genómica unicelular, añade que "esto garantiza que obtengamos toda la información que actualmente es técnicamente posible de estas valiosas muestras". El equipo utiliza una serie de algoritmos a medida basados en la inteligencia artificial para extraer información relevante de este inmenso conjunto de datos.
"Sorprendentemente, descubrimos que las mayores diferencias en los perfiles inmunitarios de los gemelos afectados por la EM se encontraban en los receptores de citoquinas, es decir, en la forma en que las células inmunitarias se comunican entre sí. La red de citoquinas es como el lenguaje del sistema inmunitario", afirma Ingelfinger.
Los investigadores descubrieron que una mayor sensibilidad a determinadas citocinas conduce a una mayor activación de las células T en la sangre de los pacientes con esclerosis múltiple. Estas células T son más propensas a migrar al sistema nervioso central de los pacientes y causar daños allí.
Se comprobó que las células identificadas tenían las características de las células recientemente activadas, que estaban en proceso de convertirse en células T plenamente funcionales. "Puede que hayamos descubierto aquí el big bang celular de la EM: las células precursoras que dan lugar a las células T causantes de la enfermedad", afirma Becher.
"Los resultados de este estudio son especialmente valiosos en comparación con los estudios anteriores sobre la EM que no controlan la predisposición genética --destaca Becher--. Así podemos averiguar qué parte de la disfunción inmunitaria en la EM está influida por componentes genéticos y cuál por factores ambientales. Esto tiene una importancia fundamental para entender el desarrollo de la enfermedad".
Los gemelos participantes fueron reclutados para el estudio en la LMU Klinikum. "Esta oportunidad única de desentrañar la influencia de la genética y el entorno en la esclerosis múltiple se debe enteramente a nuestros pacientes que aceptaron participar en el estudio", concluye Lisa Ann Gerdes.