Entre los diversos mecanismos que componen el sistema inmunológico, en el último tiempo se ha dado gran énfasis al estudio de aquel que utiliza células y cuya función es reconocer y destruir a otras células del organismo que han sufrido alguna alteración: generalmente células tumorales, infectadas por virus o por algún otro agente foráneo.

¿Cuáles son las células capaces de destruir a otras? ¿Cómo actúan? ¿Se pueden estimular o inhibir? Son algunas de las muchas interrogantes que los inmunólogos y bioquímicos se han hecho por mucho tiempo. En la actualidad, existen algunas respuestas, aun cuando, como veremos a continuación, todavía muy parciales.


Células participantes

Las células responsables de la destrucción de otras (acción lítica), también denominadas células efectoras, son: los linfocitos T citolíticos (Tc), los linfocitos granulares grandes (LGG), también denominadas células NK o "agresoras naturales", las células K ("killer") y las células citolíticas. Todas actúan destruyendo a otras células denominadas en general células blanco, debiendo cumplirse algunos requerimientos básicos para que ello pueda ocurrir.

En la Fig. 1 se resume esquemáticamente parte de estos requerimientos. El linfocito T citolítico está restringido a actuar sólo frente a aquellas células que presentan un antígeno asociado al complejo mayor de histocompatibilidad (MHC). Las células K poseen la actividad denominada actividad lítica dependiente de anticuerpos, en la que un anticuerpo actúa como puente de unión entre la célula efectora y la célula blanco; las células citolíticas, presentan una actividad lítica, sólo observada experimentalmente, en que una lectina (glicoproteína) actúa como puente entre ambas células. Finalmente, las células NK, que pueden destruir en forma espontánea una serie de células blanco, a través de una actividad lítica que no presenta restricciones relacionadas al antígeno mayor de histocompatibitidad. En esta oportunidad nos referiremos sólo a estas células NK o "agresoras naturales".

Las células NK son una subpoblación de linfocitos con gránulos azurófilos en su citoplasma que contienen diversas moléculas con propiedades líticas. Representan sólo una pequeña fracción de los linfocitos de la sangre y bazo, aproximadamente un 5% de las células mononucleadas. Uno de los principales problemas en su estudio lo representa su gran heterogeneidad. Para poder clasificarlas se han identificado algunas de las proteínas de la superficie celular (antígenos de superficie), siendo ésta la clasificación fenotípica más ampliamente aceptada.


Citolisis

El proceso citolítico se puede desglosar en cuatro etapas: reconocimiento y unión a la célula blanco, activación, secreción y lisis propiamente tal.

a) Reconocimiento y unión. Como ya mencionamos, lo que define a las células NK es su propiedad de destruir a otras células. Para llevar a cabo esta importante función, primero deben reconocer a la célula a destruir y unirse a ésta. Pese a que la unión no es la etapa determinante en la acción lítica, es posible hablar del concepto de especificidad, en forma análoga a lo que ocurre con la especificidad de las enzimas. Existen células que son mejores "sustratos" que otras; es decir, células que son destruidas con mayor eficiencia que otras por las células NK. Sólo muy recientemente se han podido identificar las proteínas de la superficie celular que intervienen en el proceso de unión. Sin embargo, se ha descrito que las células NK se pueden unir prácticamente con la misma afinidad a células blanco como a células resistentes a la lisis, lo que ha sugerido que la etapa realmente crucial en la citolisis es la de activación.

b) Activación. Una vez producida la unión, que es un evento muy rápido, viene la etapa de activación, caracterizada morfológicamente por un reordenamiento de los gránulos hacia la zona de contacto con la célula blanco.

Bioquímicamente, se caracteriza por la producción intra-célula NK de segundos mensajeros químicos como el inositol-trisfosfato (lP3) y calcio, aproximadamente a los 3-5 min. post-unión de la célula efectora a la célula blanco. Este hecho, conocido solamente en los tres últimos años de la década de los 80, es de extraordinaria importancia, pues permite enfocar a la citolisis dentro de un esquema mucho más general, como son los mecanismos de acción hormonal, de neurotransmisores y también de la respuesta inmune.

Por lo tanto, se podría predecir que todos los agentes que decursen su acción vía IP3 y calcio deberían activar a las células NK. De acuerdo a resultados muy recientes, la respuesta pareciera ser afirmativa.

c) Secreción. La siguiente etapa en este desglose temporal de la respuesta citolítica es la de Secreción de los componentes de los gránulos. Se ha observado la liberación de dos proteínas importantes en la lisis celular: estas son la citolisina y el factor citotóxico derivado de las células NK (FCNK). La citolisina es una proteína que ha sido aislada desde los gránulos de las NK y su característica fundamental es lisar células blanco con una cinética muy rápida (1-2 min.). La reacción es dependiente de calcio, y aun cuando no se conoce el mecanismo de la lisis, se supone que inducen la formación de estructuras tipo poro en la superficie de las células blanco. A través de esos poros las macromoléculas intracelulares no pueden salir, pero el agua y las sales del líquido extracelular sí pueden ingresar al interior celular, lo que provoca que la célula reviente. (Fig. 2). La acción lítica de la proteína FCNK es muy lenta, aproximadamente 10 horas. Lo importante en este caso es que la especificidad de la lisis de las células NK es similar a la de la lisis mediada por esta proteína. Recordemos que estas proteínas pueden per se destruir células.

Otros eventos importantes que ocurren durante la acción citotóxica incluyen la participación de enzimas proteolíticas y metabolitos reactivos del oxigeno. Mediante el uso de inhibidores de proteasas, se ha demostrado la participación de enzimas proteoIíticas con actividad similar a tripsina y quimotripsina. La función de estas enzimas estaría relacionada con el procesamiento de las proteínas citotóxicas; su ubicación en la superficie celular, permitiría a estas células aproximarse a lisar células tumorales o metastásicas in situ: o bien ser secretadas para la acción lítica. Otro producto de secreción importante son los proteoglicanos, especialmente el condroitín sulfato A. La función que se le atribuye a esta sustancia seria la de inhibir a la citolisina y de esta manera proteger a la célula efectora. La participación de metabolitos reactivos del oxigeno es menos clara, aun cuando se ha observado por quimioluminiscencia la participación de radicales superóxido producidos por las células NK.

d) Lisis propiamente tal. Una vez secretados los componentes líticos de los gránulos, la célula NK puede desligarse de esa célula blanco, pudiendo actuar sobre otras. La lisis de la célula blanco queda, pues, supeditada a la acción de las proteínas con actividad lítica que poseen, como ya se vio, su propia cinética de acción.

No se conocen bien los detalles de cada una de estas etapas y son actualmente motivo de un creciente estudio.


Modulación de la actividad NK

Como ya habíamos mencionado, los mediadores químicos de a citolisis son los mismos que participan en la respuesta neuroendocrina, lo que ha permitido avanzar en el entendimiento de la función de las moléculas activadoras e inhibidoras de la lisis. Importantes activadores de la citolisis son la Interleuquina 2 (IL-2), los diferentes tipos de interferón y los neuropéptidos metionina-encefalina y 5endorfina. Inhibidores son la prostaglandina E y los diferentes agonistas - adrenérgicos, es decir, moléculas que decursan su acción vía AMP cíclico como segundo mensajero. El papel de la IL-2 es de extraordinaria importancia, pues tiene a propiedad de estimular tanto a actividad NK como la proliferación de estas células, pudiendo además inducir en los linfocitos sanguíneos periféricos, una nueva actividad lítica, diferente a la NK, denominada LAK (células "killer" activadas por linfoquinas) que se comentará más adelante.


Células NK y enfermedad

El papel de estas células en patología queda de manifiesto porque una baja en su actividad, ya sea mediada o espontánea, favorece el desarrollo de enfermedades infecciosas y neoplásicas. Típicos ejemplos de esta condición son los pacientes con el síndrome de Chediak-Higashi. En este caso, las células NK presentan un menor número de gránulos, o gránulos anormales, y una muy baja actividad NK. Existe también una clara disminución en la actividad NK en patologías como tumores malignos de muy diverso origen, renal, pulmonar, leucemias y linfomas, entre muchos otros. El mecanismo por el cual se produce esta disminución no se conoce, aun cuando se ha observado disminución en los gránulos citoplasmático o cambios en los antígenos de superficie. En el caso del SIDA y otras enfermedades virales también se ha observado una actividad NK disminuida o nula.


Células LAK e inmunoterapia adoptiva

Las células LAK han adquirido una creciente importancia en los últimos años debido a su utilización en clínica. Estas células representan un fenotipo relativamente similar al de las células NK. Se originan in vitro a partir de linfocitos periféricos totales o clones celulares determinados tratados con la linfoquina IL-2 por aproximadamente 3-34 días. La actividad lítica generada se caracteriza por abarcar células tumorales, generalmente resistentes a las NK, pero no atacar células normales. El mecanismo general de la lisis es menos conocido que el de las NK y aparentemente tendría algunas diferencias. Por inmunoterapia adoptiva entendemos un procedimiento a través del cual a un enfermo portador de un tumor (generalmente metastásico) se le extraen linfocitos (leucoféresis) para posteriormente tratarlos con IL-2. A través de este sistema las células se convierten en LAK, adquieren una capacidad lítica que no poseían, y pueden ser reinyectadas en el mismo paciente (suspendidas en IL-2) para reiniciar el combate contra el tumor.

A pesar que el procedimiento parece fácil, no es un proceso simple. Requiere de un riguroso control del paciente; la terapia misma es larga, generalmente empieza con la administración intravenosa de IL-2 por varios días, mientras simultáneamente se empiezan las leucoféresis y la generación in vitro de las células LAK. Finalmente, se van administrando estas células diariamente por vía intravenosa, completándose el proceso, de acuerdo a las condiciones del paciente, en aproximadamente 5 a 30 días.

El costo, además, es alto, principalmente por los procedimientos clínicos: hospitalización, leucoféresis, control del tratamiento, especialmente en cuanto a la toxicidad de la IL-2, que presenta una larga lista de efectos laterales, manejo farmacológico del paciente y manejo in vitro de los linfocitos. Sin considerar el costo de la IL-2 misma, que probablemente disminuya, pues ya es producida como proteína recombinante. A pesar de estos inconvenientes, hay antecedentes altamente positivos con regresión total o parcial de la enfermedad en aproximadamente un 30 por ciento de los pacientes tratados y la mantención de esta situación por varios meses, siendo la casuística informada cada vez más abundante e interesante. Especialmente exitosa ha sido esta terapia en la reducción de las metástasis, la que sin duda ha representado un gran avance en la terapia anticancerígena.

Lo importante de la inmunoterapia adoptiva no resulta tanto en cuanto a los actuales resultados obtenidos, sino en cuanto al tipo de procedimiento; en este caso, el de activar directamente a un sistema que se encuentra deficiente en el organismo, pues este tipo de procedimientos serán los que empezarán a regir en la terapia futura.



Dr.Javier Puente

Facultad de Ciencias Químicas y
Farmacéuticas
Universidad de Chile.