Regulación inmunitaria y Diabetes de tipo 1

Paper bag with the word diabetes filled with healthy foods

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La diabetes tipo 1 (T1D) es una enfermedad autoinmune que resulta de la destrucción específica de las células productoras de insulina en el páncreas. Si bien la enfermedad tiene una base genética fuerte, su incidencia ha aumentado en los últimos años, posiblemente por la contribución de factores como la higiene, el uso excesivo de antibióticos, los cambios en la dieta, etc.

En el siguiente artículo, explicaremos diversos estudios que se han llevado a cabo en modelos experimentales de diabetes tipo 1 y que resaltan, por un lado, la influencia que tiene la dieta y la composición de la microbiota intestinal en el desarrollo de esta enfermedad, y por otro, el potencial que tienen algunas poblaciones inmaduras de células inmunitarias en la creación de terapias inmunomoduladoras para el tratamiento de enfermedades autoinmunes como la diabetes tipo 1.

Papel de la microbiota intestinal

Cada vez existen más estudios que resaltan el papel que ejerce la microbiota intestinal en la regulación del sistema inmune. En particular, se destaca que nuestra flora microbiana en el intestino es capaz de producir una serie de moléculas, denominadas metabolitos microbianos, y entre los cuáles los principales son ácidos grasos de cadena corta (en inglés, Short-Chain Fatty Acids (SCFAs)), que influyen sobre las poblaciones de células inmunitarias y sobre sus funciones. La síntesis de estas moléculas depende esencialmente de la dieta, pues se producen en grandes cantidades en el colon por fermentación de la fibra que ingerimos. Dos ejemplos de metabolitos microbianos son el acetato y el butirato.

Se ha visto que estas funciones son tan importantes que cuando la producción de estos metabolitos disminuye, falla, o cuando cambia la composición de la flora intestinal por una disbiosis, aumenta la inflamación y pueden aparecer enfermedades inflamatorias, como la diabetes tipo 1.

En un estudio publicado en Nature Immunology (1), la Dra. Mariño y su equipo describieron como en un modelo de ratón para la diabetes tipo 1 (modelo experimental NOD), la administración oral de acetato era capaz de retrasar el desarrollo de diabetes. Asimismo, observaron que en ratones que seguían una dieta enriquecida en acetato, disminuían los niveles de linfocitos T autorreactivos (capaces de reconocer moléculas propias y portanto de desarrollar una reacción autoinmune). Por su lado, en los ratones que seguían una dieta rica en butirato, se observó un aumento en el número y una mejora de la función de los linfocitos T reguladores. Asimismo, ambos tipos de dieta favorecieron en este modelo, un aumento en la producción de la citoquina IL-22, relacionada con el mantenimiento de la barrera intestinal mucosa.

En conclusión, el estudio demuestra que una dieta equilibrada, con suficientes fuentes de fibra, provoca una disminución de células T autoinmunes y ayuda a proteger contra la diabetes tipo 1 en ratones con tendencia genética a la enfermedad.

Papel inmunorregulador de las poblaciones inmaduras

Todas las células inmunitarias proceden de células madre hematopoyéticas precursoras que se encuentran en la médula ósea (tal y como se muestra en el post Visión general de las células del sistema inmunitario. Según los estímulos que van recibiendo, estas células madre se diferencian en distintos tipos celulares, con distintas funciones en la respuesta inmunitaria. Durante el proceso de diferenciación de cada tipo celular, las células van pasando por varios estados de maduración, en la que van adquiriendo propiedades específicas, que pueden por ejemplo aumentar sus capacidades para reconocer antígenos, o que les confieren capacidad de memoria, etc. Anteriormente se pensaba que sólo las poblaciones maduras podían tener virtudes inmunoreguladoras, es decir, podían ser capaces de inducir fenómenos de tolerancia y evitar reacciones autoinmunes y proinflamatorias.

Sin embargo, en un estudio publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences, el Dr. Montadon y su equipo observaron que los progenitores hematopoyéticos podían promover la expansión y proliferación de células T reguladoras, disminuyendo así la incidencia de Diabetes tipo I en los modelos de ratón NOD. Funcionalmente, estos progenitores parecen suprimir la acción de linfocitos T patogénicos, reduciendo su producción de citoquinas inflamatorias como la IL-21 e induciendo su apoptosis (2).

En resumen..

Pese a que aún queda muchísimo por aprender y conocer sobre nuestro sistema inmuntiario, queda claro que cada día más estudios sacan a la luz nuevas facultades del sistema inmune y resaltan la compleja e importante regulación que lleva a cabo en nuestro organismo para protegernos del desarrollo de enfermedades. Así, se hace más evidente que las estrategias de inmunomodulación, es decir, aquellas que buscan regular el sistema inmunitario, como la microinmunoterapia, son ya y serán el futuro de la medicina.   

Bibliografía

  1.     Mariño, Eliana, et al. “Gut microbial metabolites limit the frequency of autoimmune T cells and protect against type 1 diabetes.” Nature Immunology18.5 (2017): 552-562.
  2.     Montandon, Ruddy, et al. “Innate pro–B-cell progenitors protect against type 1 diabetes by regulating autoimmune effector T cells.” Proceedings of the National Academy of Sciences 110.24 (2013): E2199-E2208.
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