Microbiota: educando a nuestro sistema inmunológico
El sistema inmunitario adaptativo de un recién nacido es muy ingenuo. Aun así, aprende rápidamente a reconocer y diferenciar a los microbios amigos de los enemigos. Sus principales maestros y educadores son la diversa población microbiana de bacterias, virus y hongos que se desarrollan conjuntamente con ellos en su intestino. A medida que tanto las células inmunitarias como los microbios coevolucionan, interactúan continuamente y aprenden unos de otros, al igual que los niños pequeños que asisten al jardín de infancia aprenden a socializar y a desarrollar sus buenos modales.
Pero ¿cómo exactamente enseña la microbiota al sistema inmune?
A medida que la microbiota crece y se diferencia en el intestino del bebé, interactúa activamente con un repertorio de células inmunitarias. Mediante la interacción constante con la microbiota, estas células aprenden estas sencillas reglas básicas:
- Conozca y tolere las bacterias beneficiosas
- Busca, ataca y destruye al intruso.
Las células inmunitarias logran estos objetivos, detectando y muestreando eficazmente no solo la microbiota intestinal, sino también pequeños motivos moleculares que la microbiota elimina constantemente como residuos, denominados patrones moleculares asociados a microbios o MAMPS. Las células inmunitarias comienzan a diferenciar entre los patrones familiares que eliminan los residentes normales y los de organismos extraños o patógenos. El sistema inmunitario aprende a intervenir solo cuando la situación cambia y detecta nuevas bacterias desconocidas y posiblemente dañinas.
El sistema inmunitario intestinal joven es como reclutas adolescentes peludos en un campo de entrenamiento, entrenados por la microbiota. Estos nuevos aprendices "aprenden" a cooperar y a responder a diferentes "amenazas". Se dividen en subgrupos que se especializan en diversas tareas. Cada grupo utiliza armamento alienígena; algunos llevan "rifles", otros "ametralladoras" y otros manejan la "artillería". Aprenden a trabajar juntos y a recurrir a otros grupos cuando es necesario.
De manera similar, la microbiota intestinal entrena activamente a los soldados inmunitarios (células) para que se defiendan contra las amenazas y aprendan cuándo dar la alarma cuando solo las bacterias beneficiosas están en plena actividad. Los microbios realizan estas tareas interactuando directamente con los soldados inmunitarios o, indirectamente, liberando sustancias que activan las células inmunitarias que solo combaten a los patógenos.
Por ejemplo, la microbiota influye y coordina la producción de anticuerpos por parte de células inmunitarias especiales ubicadas en el intestino. Este anticuerpo es una molécula inmunoprotectora conocida como inmunoglobulina Ig(A). La Ig(A) se secreta en pares enlazados en el intestino, donde residen los microbios. Estos anticuerpos se adhieren específicamente a los patógenos y los neutralizan, así como a las toxinas que estos liberan constantemente y que irritan el revestimiento intestinal[1].
La microbiota beneficiosa o comensal ayuda al huésped a prevenir infecciones por patógenos, estimulando la producción de factores antimicrobianos, lo que le otorga espacio y recursos para prosperar. Por lo tanto, la microbiota intestinal contribuye a establecer un equilibrio a largo plazo de la inmunidad intestinal: resiste infecciones patógenas y no genera una respuesta a las bacterias beneficiosas. Si bien todo esto ocurre en el intestino, la protección es sistémica. Es decir, las células inmunitarias que se preparan (entrenan) en el intestino eventualmente migrarán a sitios tan distantes como el cerebro, donde forman una nueva colonia inmunitaria, lista para contrarrestar cualquier amenaza local.
La microbiota intestinal contribuye a establecer un equilibrio a largo plazo de la inmunidad intestinal: resiste las infecciones patógenas, pero no genera una respuesta a las bacterias beneficiosas.
¿Qué sucede cuando las células inmunes se vuelven rebeldes?
Se han diseñado diversos tipos de experimentos para comprender cómo la microbiota intestinal contribuye al desarrollo de nuestro sistema inmunitario en sus primeras etapas. Experimentos con animales libres de gérmenes (criados en un entorno estéril y libre de microbios) o experimentos que manipularon la microbiota (ya sea mediante tratamiento con antibióticos o reconstitución microbiana) demostraron que una microbiota intestinal alterada resulta en un sistema inmunitario deteriorado o con un desarrollo insuficiente.
Los investigadores notaron dos aspectos críticos de este caos inmunológico
- Número reducido de células inmunes: Hubo una disminución de varias células inmunes y estas exhibieron una actividad protectora reducida.
- Concentraciones reducidas de moléculas mensajeras: Estos animales también mostraron una disminución en la producción de citocinas, mensajeros químicos utilizados para la comunicación entre el huésped y las células inmunitarias. Los vínculos de comunicación entre las células eran inexistentes o no eran coherentes con la realidad microbiana.
De hecho, la ausencia de una microbiota beneficiosa, o una microbiota alterada, es como no tener ningún maestro o tener un mal maestro que envía señales contradictorias al sistema inmunitario. Sin microbiota, el sistema inmunitario nunca está expuesto a ninguna bacteria de la que aprender. ¿Para qué entrenar o crear vínculos de comunicación fuertes si no hay nadie en las puertas? Los ratones GF, por ejemplo, muestran una pared intestinal desestructurada y con fugas, con células débilmente unidas en el borde. Tiene sentido: ¿para qué molestarse en mantener una pared si no hay necesidad de defenderla?
Por otro lado, una microbiota disruptiva y poco saludable es como tener un profesor cruel que, en lugar de enseñar a los niños, genera inquietud, provoca caos y se une a la fiesta de tirar sillas por la ventana. Esta situación prolongada envía señales contradictorias a las células inmunitarias, que entran en un estado de hiperactividad internalizada, en el que no logran diferenciar entre bacterias beneficiosas, patógenos dañinos y el funcionamiento intestinal normal; la situación se vuelve tan caótica que incluso las células inmunitarias terminan volviéndose contra las células normales. Esta relación anormal entre el microbioma y las células inmunitarias se correlaciona con una mayor incidencia de enfermedades autoinmunes (EAI). Dicha EAI puede ser local, como la enfermedad inflamatoria intestinal, o incluso sistémica, como la artritis reumatoide, la esclerosis múltiple y la diabetes tipo 1.
Conclusiones
Si bien los eventos perinatales y posnatales tempranos son períodos críticos para el establecimiento de la microbiota intestinal, como individuos, podemos tener poco control sobre ellos. Sin embargo, al igual que con los genes, uno puede pensar que la microbiota desarrollada durante nuestros primeros años es definitiva. Si la terapia génica finalmente parece poder modificar nuestros genes eficazmente, sin duda también podemos tomar medidas positivas durante la vida adulta para ayudar a restablecer el equilibrio intestinal. La dieta, el ayuno intermitente, el ejercicio, junto con el uso de prebióticos, probióticos y posbióticos, pueden ayudar a su sistema inmunitario a reactivarse con una microbiota más beneficiosa, resultante de un entorno más positivo.
