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El impacto de la desnutrición en la función inmune

La desnutrición debilita las respuestas inmunitarias al afectar a las células T y su actividad.

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Todos los seres vivos necesitan comida para crecer, reproducirse y mantenerse sanos. Cuando no hay suficiente comida, los organismos tienen que decidir cómo usar sus recursos limitados. Esto puede afectar su sistema inmunológico, que ayuda a combatir enfermedades e infecciones. Por ejemplo, si los animales comen menos, puede que no puedan luchar contra las enfermedades tan bien. Esto es un gran problema, especialmente para los niños pequeños, donde la desnutrición puede llevar a problemas de salud graves e incluso a la muerte.

El Sistema Inmunológico y Su Importancia

El sistema inmunológico es como un ejército de defensa para el cuerpo. Protege contra gérmenes y enfermedades. Una parte importante del sistema inmunológico es un tipo de glóbulo blanco llamado Células T. Estas células se mueven por todo el cuerpo buscando invasores dañinos. Pueden recordar infecciones pasadas para poder responder más rápido si el mismo germen intenta atacar de nuevo.

Cuando no hay suficiente comida, el cuerpo tiene que priorizar. Puede que dedique menos energía a mantener un sistema inmunológico fuerte para enfocarse en funciones básicas de supervivencia como el crecimiento y la reproducción. Esto puede hacer que sea más fácil para las enfermedades asentarse.

Cómo los Ritmos Circadianos Afectan la Inmunidad

Los organismos vivos tienen relojes internos que les ayudan a prepararse para el ciclo diario de luz y oscuridad. Esto se conoce como ritmo circadiano. El cuerpo usa estos ritmos para gestionar varias funciones, como cuándo comer o cuándo dormir. Para las células T, estos ritmos también son importantes. Ayudan a decidir a dónde van las células T en el cuerpo y cuántas hay en diferentes momentos.

Por ejemplo, durante la noche, es más probable que las células T se encuentren en lugares como los ganglios linfáticos, donde pueden atrapar gérmenes. Durante el día, pueden encontrarse más en la sangre. Este movimiento es importante para una respuesta inmune saludable, permitiendo que las células T se encuentren con los gérmenes que podrían encontrar.

Hormonas y Su Papel

Las hormonas son sustancias en el cuerpo que controlan muchas funciones. Una de estas hormonas se llama glucocorticoides (GCs). Estas hormonas cambian a lo largo del día y ayudan a regular el sistema inmunológico. Cuando la comida escasea, los niveles de GCs pueden aumentar, lo que puede cambiar cómo se comportan las células T.

En animales desnutridos, los GCs podrían afectar cómo se mueven las células T por el cuerpo. Esto puede ayudar a explicar por qué se pierden algunas células T en ciertas áreas y por qué comienzan a aparecer en lugares como la médula ósea, incluso cuando la comida es escasa.

Efecto de la Desnutrición en las Células T

Los estudios han demostrado que cuando los animales comen menos, esto puede llevar a cambios en sus células T. En animales bien alimentados, las células T circulan de manera efectiva. Sin embargo, los ratones desnutridos muestran patrones diferentes. A menudo hay menos células T en los ganglios linfáticos, que son cruciales para señalar una respuesta a las infecciones.

Curiosamente, los ratones desnutridos a menudo tienen más células T en su médula ósea. Esto es sorprendente porque la médula ósea suele ser un lugar de descanso para estas células y no un lugar donde actúan para combatir infecciones. Esto sugiere que cuando la comida es limitada, las células T pueden estar tratando de protegerse al moverse hacia la médula ósea, donde pueden sobrevivir pero no responder eficazmente.

Medición de los Niveles de Células T

Los investigadores a menudo miran la cantidad de células T en varias partes del cuerpo bajo diferentes condiciones. Al examinar bazo, sangre, ganglios linfáticos y médula ósea, pueden ver cómo la desnutrición afecta la distribución de las células T. Por ejemplo, durante períodos de poca comida, puede haber muchas menos células T en los ganglios linfáticos y más en la médula ósea.

La citometría de flujo es una técnica utilizada para medir el número de células T y sus características. Al etiquetar las células T con marcadores específicos, los investigadores pueden identificar diferentes tipos y ver cuántas hay en cada área del cuerpo.

Cambios en la Migración de las Células T

Al observar la migración de las células T en animales desnutridos, los investigadores encontraron que las células T tendían a moverse de manera diferente en comparación con las bien alimentadas. Esto podría deberse a cambios en las proteínas que señalan a las células T dónde ir. Por ejemplo, dos proteínas llamadas CCR7 y S1P1 son importantes para que las células T salgan de ciertas áreas y se muevan a otras. En los ratones desnutridos, el comportamiento de estas proteínas puede cambiar, afectando cómo las células T entran o salen de los ganglios linfáticos o de la médula ósea.

El Papel de CD127

CD127 es otro marcador importante que se encuentra en las células T. Está involucrado en la supervivencia de las células T y a menudo se encuentra en niveles más altos en animales desnutridos. Este aumento en CD127 podría ser parte de la respuesta del cuerpo a la falta de comida. Aunque ayuda a las células T a sobrevivir, también puede llevar a patrones de movimiento anormales que pueden afectar la función inmunológica.

Cómo la Desnutrición Afecta la Función de las Células T

El impacto de la desnutrición en las células T no se detiene en sus números o ubicación. Puede influir en qué tan bien las células T pueden responder a infecciones. Cuando las células T son alteradas por la desnutrición, su capacidad para proliferar o responder a patógenos se ve disminuida. Esta respuesta débil puede hacer que los animales sean más susceptibles a infecciones.

La Importancia del Tiempo

La hora del día puede afectar significativamente cómo funcionan las células T. Por ejemplo, cuando los ratones desnutridos están más activos (de noche), podrían necesitar más células T listas para luchar contra infecciones. Sin embargo, con menos células T en los ganglios linfáticos y sus patrones de migración inapropiados, la capacidad del animal para responder rápidamente a las amenazas se ve comprometida.

Implicaciones para la Salud

Entender cómo la desnutrición altera las células T y su comportamiento puede ayudar a abordar problemas de salud, especialmente en los niños. Al saber cómo la ingesta de alimentos puede cambiar la función inmune, podemos planear mejor estrategias para ayudar a quienes están desnutridos.

Los esfuerzos para mejorar la nutrición podrían llevar a mejores respuestas inmunitarias y reducir el riesgo de infecciones. Esto es especialmente importante para poblaciones muy jóvenes o vulnerables.

Conclusión

En resumen, la desnutrición tiene efectos profundos en el sistema inmunológico, particularmente en las células T. Los cambios en los niveles hormonales, los ritmos circadianos y la distribución y migración de las células T juegan roles en cómo la desnutrición puede debilitar las respuestas inmunitarias. Entender estas conexiones es esencial para mejorar los resultados de salud para las personas que enfrentan la desnutrición. A medida que descubrimos los detalles de estos procesos biológicos, podemos desarrollar mejores intervenciones nutricionales y estrategias de salud para apoyar a quienes más lo necesitan.

Fuente original

Título: Bone marrow by day, lymph nodes by night: Undernutrition imparts a distinct circadian rhythm to T cells in mice

Resumen: In well-nourished organisms, T cells migrate between the blood and secondary lymphoid organs, conducting surveillance for invading pathogens. T cell surveillance is under circadian control via diurnal fluctuations in corticosterone levels and undernutrition is associated with increased corticosterone. Therefore, we hypothesized that undernutrition disrupts the circadian migratory patterns of T cells. We report that compared to well-nourished controls, undernourished mice demonstrate enhanced T cell relocation to the bone marrow throughout the 24-hour period, but especially during the light phase, and diminished T cell migration to the lymph nodes only during the light phase. Undernutrition-related changes in T cell expression of key migration proteins are also mostly limited to the light phase. For example, undernourished naive CD4+ T cells exhibited higher levels of CXCR4 and CCR7 as well as reduced levels of S1P1 compared to controls; with all changes, except for CXCR4 expression, being restricted to the light phase. These results suggest that naive CD4+ T cells in the lymph nodes upregulate CXCR4 during the dark phase, enabling their migration to the bone marrow where they remain for the light phase. Once there, CCR7 is upregulated, presumably sending them back to the lymph node, thereby preserving immunosurveillance during the dark phase. Naive CD4+ T cell disengagement from S1P1-related egress signals may further contribute to increased retention of cells within each compartment during the appropriate phase. Undernutrition-related increases in T cell residency of the bone marrow likely preserve T cell numbers until nutrition is restored.

Autores: Melanie Rae Gubbels Bupp, T. R. Foster, K. A. Dadzie, S. Dunn

Última actualización: 2024-05-28 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.24.595677

Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.24.595677.full.pdf

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

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