Una imagen microscópica del intestino delgado de un ratón normal. Las células teñidas de rojo expresan cantidades normales de etiquetas de superficie celular (MHC-II) que necesitan las células inmunitarias para encontrar amenazas como infecciones o cáncer. Las dietas ricas en grasas reducen los niveles de etiquetas MHC-II en las células intestinales, por lo que el sistema inmunológico tiene más dificultades para reconocer los tumores intestinales. Crédito: Beyaz lab / CSHL, 2021
El sistema inmunológico depende de las etiquetas de la superficie celular para reconocer las células cancerosas. Los investigadores de CSHL descubrieron que los ratones que consumían dietas ricas en grasas producían menos de estas etiquetas en sus células intestinales, lo que suprimía la capacidad de las células inmunes para identificar y eliminar tumores intestinales. La dieta alta en grasas también redujo la presencia de ciertas bacterias en el intestino de los ratones, lo que normalmente ayuda a mantener la producción de estas etiquetas.
Una dieta rica en grasas aumenta la incidencia de cáncer colorrectal. Semir Beyaz, miembro del laboratorio de Cold Spring Harbor, y colaboradores de la Escuela de Medicina de Harvard y el Instituto de Tecnología de Massachusetts han descubierto que en los ratones, la grasa interrumpe la relación entre las células intestinales y las células inmunes que las patrullan en busca de tumores emergentes. Reconfigurar el microbioma intestinal puede ser una forma de sanar la relación.
El sistema inmunológico patrulla los tejidos buscando y eliminando amenazas. Ciertas células inmunitarias buscan etiquetas que distinguen entre células normales y anormales. Una etiqueta, llamada MHC-II, ayuda a apuntar a las células para su destrucción. El MHC-II de la superficie celular activa el sistema inmunológico para destruir esa célula, ya sea que esté agotada o que esté a punto de volverse cancerosa. Beyaz y sus colegas encontraron que cuando los ratones consumían dietas altas en grasas, los niveles de MHC-II se suprimían en las células intestinales. Las células con niveles reducidos de estas etiquetas no se reconocieron como anormales y, por lo tanto, podrían convertirse en tumores. Charlie Chung, un estudiante graduado residente de la Universidad de Stony Brook en el laboratorio de Beyaz, dice: “Si alteramos el nivel de estas moléculas de reconocimiento inmunológico de una manera positiva, es más probable que la célula inmunitaria reconozca el tumor. Esperamos que esto se pueda combinar con las estrategias existentes, como la inmunoterapia, para erradicar los tumores ”.
Células intestinales de un ratón que fue alimentado con una dieta alta en grasas. Las células intestinales expresan menos de la etiqueta MHC-II que la que se encuentra en un intestino de ratones alimentados con una dieta normal. Crédito: Beyaz lab / CSHL, 2021
Los investigadores encontraron que una dieta alta en grasas cambiaba el microbioma intestinal del ratón (la mezcla de microbios en el intestino). Varias bacterias, incluidas las llamadas Helicobacter, aumentan el MHC-II, que puede ayudar a las células inmunitarias a localizar células anormales. El equipo hizo un experimento de "compañero de cuarto sucio" en el que se alojaron ratones sin estas bacterias con otros que la tenían. Los ratones "limpios" se infectaron con el Helicobacter bacterias y produjo más de la etiqueta MHC-II.
Los hallazgos de los científicos sugieren una nueva forma de impulsar los tratamientos de inmunoterapia actuales contra el cáncer. Aumentar la producción de esta etiqueta MHC-II, ya sea mediante la dieta, los medicamentos o cambiando los microbios en el cuerpo, puede ayudar al sistema inmunológico a reconocer y eliminar las células cancerosas. Beyaz dice:
"Esta interacción entre la dieta, los microbios y el reconocimiento inmunológico tiene el potencial de ayudarnos a explicar cómo los factores del estilo de vida pueden contribuir al inicio, progresión o respuesta del tumor a la terapia".
Las células cancerosas usan muchos trucos para evitar ser reconocidas como anormales por el sistema inmunológico, pero Beyaz espera haber encontrado varias formas de burlarlas.
Referencia: "La supresión dietética de la expresión del MHC de clase II en las células epiteliales intestinales mejora la tumorigénesis intestinal" por Semir Beyaz, Charlie Chung, Haiwei Mou, Khristian E. Bauer-Rowe, Michael E. Xifaras, Ilgin Ergin, Lenka Dohnalova, Moshe Biton, Karthik Shekhar, Onur Eskiocak, Katherine Papciak, Kadir Ozler, Mohammad Almeqdadi, Brian Yueh, Miriam Fein, Damodaran Annamalai, Eider Valle-Encinas, Aysegul Erdemir, Karoline Dogum, Vyom Shah, Aybuke Alici-Garipcan, Hannah V. Meyer, Deniz M. Özata, Eran Elinav, Alper Kucukural, Pawan Kumar, Jeremy P. Mc Aleer, James G. Fox, Christoph A. Thaiss, Aviv Regev, Jatin Roper, Stuart H. Orkin y Ömer H. Yilmaz, 15 de septiembre de 2021, Cell Stem Cell.
DOI: 10.1016 / j.stem.2021.08.007
Financiamiento: National Cancer Institute, Oliver S. and Jennie R. Donaldson Charitable Trust, Mathers Foundation, STARR Cancer Consortium, Mark Foundation for Cancer Research, National Institutes of Health, Massachusetts Institute of Technology Stem Cell Initiative, Pew Foundation, Howard Hughes Medical Institute , Beca de reingreso profesional de la Asociación Estadounidense de Inmunólogos
