Los macrófagos son células del sistema inmunológico que protegen el organismo eliminando patógenos, como bacterias y virus, mediante su ingestión. Una investigación publicada en la revista científica Nature revela una nueva función de los macrófagos: la capacidad de extraer nutrientes directamente de los patógenos. Es “sorprendente”, afirman los autores del estudio, equipos de investigación franceses que han trabajado en colaboración con Alejo Efeyan, del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO).
“Es la primera vez” que se demuestra esta capacidad de los macrófagos, señala Johan Garaude, investigador del Inserm y autor principal del estudio. Estas células inmunitarias pueden ingerir restos celulares –como células dañadas– y microorganismos de gran tamaño, en un proceso conocido como fagocitosis. Su función es esencial para la conservación y el adecuado funcionamiento de los tejidos del organismo.
"Nuestro estudio sugiere que es importante para los macrófagos que presentan esta capacidad de fagocitosis"
Aún no se ha podido determinar con precisión cómo de relevante es para el organismo la energía que los macrófagos obtienen al descomponer patógenos: “Nuestro estudio sugiere que es importante para los macrófagos que presentan esta capacidad de fagocitosis. Sin embargo, para el sistema inmunitario en su conjunto, aún no se puede afirmar”, indica Garaude.
En circunstancias normales, los macrófagos ingieren solo algunas bacterias, “como ‘muestra’ de la composición del microbioma [el conjunto de microorganismos que habitan en el cuerpo, como la flora intestinal]”, explica el investigador. Pero en caso de infección, “los macrófagos pueden ‘ingerir’ hasta cien bacterias sin dificultad. Al menos, eso es lo que observamos in vitro, en el laboratorio”.
MÁS EFICIENCIA CON BACTERIAS MUERTAS
El estudio publicado en Nature también demuestra que los macrófagos extraen nutrientes con mayor eficacia de bacterias muertas que de bacterias vivas. Los investigadores analizaron el metabolismo de los macrófagos en distintas condiciones: en presencia de bacterias vivas, bacterias muertas y un componente de la membrana bacteriana conocido por activar estas células inmunitarias.
"Los macrófagos utilizan las bacterias como fuente de nutrientes para mantener su propio metabolismo y garantizar la especificidad de su función en el sistema inmunológico"
Los resultados revelaron que los macrófagos que han fagocitado bacterias, tanto vivas como muertas, presentan un metabolismo distinto al de aquellos que han sido activados únicamente por la membrana bacteriana. Esto sugiere “que los macrófagos utilizan las bacterias como fuente de nutrientes para mantener su propio metabolismo y garantizar la especificidad de su función en el sistema inmunológico”, explica Garaude.
Además, los investigadores observaron que los macrófagos que han digerido bacterias muertas tienen una mayor probabilidad de sobrevivir en entornos con escasez de nutrientes. “Esta diferencia puede beneficiar la supervivencia de los macrófagos durante una infección, ya que en los tejidos infectados los recursos escasean debido a que las bacterias, que se multiplican rápidamente, ya los han consumido”, señala Garaude.
TRANSFORMACIÓN DE PATÓGENOS A NUTRIENTES
Según explica Alejo Efeyan, jefe del Grupo de Metabolismo y Señalización Celular del CNIO, este estudio revela que cuando los macrófagos degradan un patógeno, también “reciclan sus componentes, convirtiéndolos en nutrientes y energía que posteriormente son aprovechados por la célula inmunitaria”. Su contribución ha sido “ayudar a comprender cómo la maquinaria de digestión celular y la detección de los nutrientes reciclados son esenciales para que este proceso de reciclaje funcione, y para ajustar la respuesta inmune”.
Comprender que el reciclaje varía según si la bacteria ingerida está viva o muerta también “es de gran relevancia, ya que para el sistema inmunitario es mucho más alarmante una infección activa que una ya controlada”, destaca Efeyan. “Cuando los macrófagos digieren una bacteria viva, generan señales que atraen más células inmunitarias”.
APLICACIONES EN FUTURAS VACUNAS
Aunque todavía queda por investigar la importancia de este mecanismo en infecciones bacterianas, los autores del estudio consideran que estos hallazgos podrían abrir nuevas estrategias para combatir la resistencia a los antibióticos o desarrollar enfoques innovadores en el ámbito de las vacunas.
Por ejemplo, la diferente respuesta de los macrófagos al digerir bacterias vivas y muertas sugiere que ciertos nutrientes podrían utilizarse para modular la respuesta inmunitaria. “La idea sería añadir determinados metabolitos para dirigir la acción del sistema inmunológico”, explica Garaude. “Incorporando metabolitos específicos, se podría regular –potenciar o inhibir– la respuesta inmunitaria necesaria en una vacuna, ya sea contra infecciones o en inmunoterapia para tratar el cáncer o enfermedades inflamatorias”.