El hierro alimenta las células inmunitarias y eso puede empeorar el asma

Probablemente hayas oído que puedes obtener hierro comiendo espinacas y filete. Quizás también sepas que es un oligoelemento esencial que es un componente importante de la hemoglobina, la proteína de los glóbulos rojos que transporta oxígeno desde los pulmones a todas las partes del cuerpo.

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

En un estudio publicado recientemente de nuestro laboratorio, descubrimos que bloquear o limitar la entrada de hierro en las células inmunitarias podría mejorar potencialmente los síntomas del asma inducida por alérgenos. Ataque.

Células inmunes que necesitan hierro

Durante un ataque de asma, alérgenos inofensivos activan células inmunitarias en los pulmones llamadas ILC2 (células linfoides intrínsecas tipo 2). Esto conduce a su proliferación y a la liberación de grandes cantidades de citocinas, mensajeros que las células inmunitarias utilizan para comunicarse y provocan una inflamación no deseada. El resultado son síntomas como tos y sibilancias, que hacen que las vías respiratorias se sientan como si estuvieran comprimidas.

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

Resultados experimentales

Primero, descubrimos que las ILC2 utilizan una proteína llamada receptor 1 de transferrina (TfR1) para absorber hierro. Cuando bloqueamos esta proteína en el momento de la activación de ILC2, las células no pudieron utilizar el hierro y ya no pudieron proliferar y causar inflamación con tanta eficacia como antes.

Luego utilizamos una sustancia química llamada quelante de hierro para evitar que ILC2 use hierro. Los quelantes de hierro son similares a los superimanes de hierro y se usan médicamente para controlar afecciones en las que hay demasiado hierro en el cuerpo.

Cuando privamos a las ILC2 de hierro usando un quelante, las células se vieron obligadas a cambiar su metabolismo y cambiar a un modo diferente de producción de energía, similar a cambiar un automóvil deportivo por una bicicleta. Las células ya no eran tan efectivas para causar inflamación en los pulmones.

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, agregando un quelante de hierro o induciendo niveles bajos de hierro total usando una proteína sintética llamada minihepcidina. Cada uno de estos métodos ayudó a reducir la hiperreactividad de las vías respiratorias en ratones, lo que en realidad redujo la gravedad de sus síntomas de asma.

Finalmente, estudiamos células de pacientes con asma. Notamos algo interesante: cuanta más proteína TfR1 había en sus células ILC2, peores eran sus síntomas de asma. En otras palabras, el hierro jugó un papel importante en la gravedad de su asma. El bloqueo de TfR1 y el tratamiento con quelantes de hierro redujeron la proliferación de ILC2 y la producción de citocinas, lo que sugiere que nuestros resultados en ratones son aplicables a las células humanas. Esto significa que podemos trasladar estos resultados del laboratorio a los ensayos clínicos lo más rápido posible.

Terapia con hierro para el asma

El hierro es como un director de orquesta: le dice a las células inmunitarias como ILC2 cómo comportarse durante un ataque de asma. Sin suficiente hierro, estas células no pueden causar tantos problemas, lo que podría significar menos síntomas de asma.

A continuación, estamos trabajando para atacar las células inmunitarias de un paciente durante un ataque de asma. Si podemos reducir la cantidad de hierro disponible para las ILC2 sin agotar los niveles generales de hierro en el cuerpo, esto podría conducir a nuevas terapias para el asma que aborden la causa subyacente de la enfermedad, no solo sus síntomas. Los tratamientos disponibles pueden controlar los síntomas para mantener vivos a los pacientes, pero no curan la enfermedad. Las terapias relacionadas con el hierro pueden ofrecer una mejor solución para los pacientes con asma.

Nuestro descubrimiento se aplica no sólo al asma. Esto podría cambiar las reglas del juego para otras enfermedades que involucran ILC2, como el eczema y la diabetes tipo 2. ¿Quién habría pensado que el hierro podría ser tan importante para el sistema inmunológico?

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