El hierro alimenta las células inmunitarias y puede agravar el asma

Probablemente hayas oído que las espinacas y el bistec aportan hierro. Quizás también sepas que es un micronutriente esencial, un componente principal de la hemoglobina, la proteína de los glóbulos rojos que transporta el oxígeno desde los pulmones a todo el cuerpo.

Una función importante menos conocida del hierro es su participación en la generación de energía para ciertas células inmunes.

En un estudio publicado recientemente en nuestro laboratorio, descubrimos que bloquear o limitar el flujo de hierro a las células inmunes podría aliviar potencialmente los síntomas de un ataque de asma provocado por alérgenos.

Células inmunes que requieren hierro

Durante un ataque de asma, alérgenos inofensivos activan las células inmunitarias pulmonares llamadas ILC2 (células linfoides intrínsecas tipo 2). Esto provoca que se multipliquen y liberen grandes cantidades de citocinas, los mensajeros que las células inmunitarias utilizan para comunicarse, lo que causa una inflamación indeseada. El resultado son síntomas como tos y sibilancias, que producen una sensación de constricción de las vías respiratorias.

Para evaluar el papel del hierro en la función de ILC2 en el pulmón, realizamos una serie de experimentos con ILC2 en el laboratorio. Posteriormente, validamos nuestros hallazgos en ratones con asma alérgica y en pacientes con diversos grados de gravedad del asma.

Resultados experimentales

Primero, descubrimos que las ILC2 utilizan una proteína llamada receptor de transferrina 1 (TfR1) para captar hierro. Al bloquear esta proteína durante la activación de las ILC2, las células no pudieron utilizar el hierro y dejaron de replicarse y causar inflamación con la misma eficacia que antes.

Luego, utilizamos una sustancia química llamada quelante de hierro para evitar que el ILC2 utilice hierro. Los quelantes de hierro son como superimanes para el hierro y se utilizan médicamente para tratar afecciones con exceso de hierro en el organismo.

Al privar de hierro a las ILC2 con un quelante, las células se vieron obligadas a modificar su metabolismo y a adoptar una forma diferente de obtener energía, como si cambiaran de un coche deportivo a una bicicleta. Las células dejaron de ser tan eficaces para causar inflamación pulmonar.

A continuación, limitamos el hierro celular en ratones con vías respiratorias sensibles debido a la actividad de ILC2. Lo hicimos de tres maneras diferentes: inhibiendo TfR1, añadiendo un quelante de hierro o induciendo niveles bajos de hierro con una proteína sintética llamada minihepcidina. Cada uno de estos métodos ayudó a reducir la hiperreactividad de las vías respiratorias en los ratones, lo que a su vez redujo la gravedad de sus síntomas de asma.

Finalmente, analizamos células de pacientes con asma. Observamos algo interesante: cuanta más proteína TfR1 tenían en sus células ILC2, peores eran sus síntomas de asma. En otras palabras, el hierro influyó significativamente en la gravedad del asma. El bloqueo de TfR1 y el uso de quelantes de hierro redujeron la proliferación de ILC2 y la producción de citocinas, lo que sugiere que nuestros hallazgos en ratones son aplicables a células humanas. Esto significa que podemos trasladar estos hallazgos del laboratorio a ensayos clínicos lo antes posible.

Terapia con hierro para el asma

El hierro actúa como un director de orquesta, indicando a células inmunitarias como las ILC2 cómo comportarse durante un ataque de asma. Sin suficiente hierro, estas células no pueden causar tantos problemas, lo que podría resultar en menos síntomas de asma.

A continuación, trabajamos en la focalización de las células inmunitarias del paciente durante una crisis asmática. Si logramos reducir la cantidad de hierro disponible para las ILC2 sin reducir los niveles generales de hierro en el organismo, esto podría conducir a una nueva terapia para el asma que aborde la causa subyacente de la enfermedad, no solo los síntomas. Los tratamientos actuales pueden controlar los síntomas para mantener con vida a los pacientes, pero no curan la enfermedad. Las terapias basadas en hierro podrían ofrecer una mejor solución para los pacientes con asma.

Nuestro descubrimiento no solo se aplica al asma. Podría ser un punto de inflexión para otras enfermedades que involucran a las ILC2, como el eccema y la diabetes tipo 2. ¿Quién hubiera pensado que el hierro podría ser tan importante para el sistema inmunitario?

Los resultados del trabajo se describen en detalle en un artículo publicado en la revista The Conversation.