Nuestros glóbulos blancos ‘tejen’ redes de ADN para atrapar a las bacterias invasoras

Concretamente, el estudio, presentado en el marco de la Reunión Anual 2016 de la Sociedad para la Biología Experimental (SEB) que se está celebrando en Brighton (Reino Unido), describe por primera vez, y gracias a las nuevas técnicas de microscopía electrónica, los destalles de cómo los neutrófilos activan su programa de muerte celular programada –o ‘apoptosis’– para liberar el ADN de sus núcleos y formar hebras con las que construir redes con proteínas antimicrobianas para matar a las bacterias infecciosas. Y dado que estas redes se denominan NET –siglas en inglés de ‘trampas extracelulares de neutrófilos’–, el proceso se ha bautizado como NETosis.

Como explica Astrid Obermayer, director de la investigación, « los neutrófilos, el más común de los tipos de glóbulos blancos, son por lo general las primeras células inmunes en llegar al lugar de la infección , la cual combaten con un amplio repertorio de posibles respuestas. Es el caso de la ingesta de los microbios, proceso conocido como ‘fagocitosis’, y del envío de señales para reclutar a otras células inmunes. Y en 2004 se descubrió que también pueden capturar a los microbios utilizando trampas hechas con hilos de ADN con proteínas antimicrobianas adheridas. Esto sucede cuando los neutrófilos activan una forma especializada de muerte programada denominada NETosis».

Y, exactamente, ¿cómo funciona esta NETosis? Pues, básicamente, se activa porque las bacterias causantes de la infección estimulan enzimas en los neutrófilos que transforman y degradan unas proteínas que, llamadas ‘histonas’, se encargan de mantener el ADN empaquetado. En consecuencia, el ADN se desenrolla y rompe el núcleo celular, con lo que este ADN queda expuesto en el citoplasma. En este momento, las enzimas digestivas y bactericidas se unirán a las hebras de ADN para formar las NET. Finalmente, la membrana celular también se degrada, por lo que las NET son liberadas al espacio extracelular, donde capturan y destruyen a las bacterias y evitan que la infección se siga expandiendo.

Como indica Astrid Obermayer, «es cierto que ya se había observado el proceso de NETosis en una única célula. Sin embargo, las NET forman redes continuas y complejas muy típicas, y no quedaba claro cómo se formaban estas estructuras interconectadas ». Por ello, y con objeto de desvelar este misterio, los autores han utilizado las últimas técnicas de microscopía electrónica para estudiar los neutrófilos y el proceso de NETosis tanto en humanos como en modelos animales –ratones.

En primer lugar, los investigadores utilizaron un compuesto químico para activar la formación de las NET y registrar cada paso del proceso. Y lo que observaron es que los neutrófilos producen sus NET de manera similar a como las arañas tejen sus redes: ‘atan’ una hebra de ADN a un punto y luego se separan de él, con lo que estiran el ADN en toda su longitud. Posteriormente, la hebra se dispersa en todas las direcciones, con lo que adquiere una estructura en forma de red. Además, apunta la directora del estudio, «en muchas ocasiones, estas hebras se topan con otros neutrófilos. Y como resultado de este contacto, los nuevos neutrófilos activan su propia NETosis, produciéndose una reacción en cadena. Así se explica cómo un pequeño número de células puede dar lugar a la construcción de unas trampas tan interconectadas entre sí a lo largo de grandes áreas».

En definitiva, la NETosis constituye un mecanismo de defensa antimicrobiano recientemente identificado y que, lejos de ser exclusivo del ser humano o de los mamíferos, ya se ha observado en invertebrados como los cangrejos o los mejillones.

Sin embargo, esta NETosis es un arma de doble filo. Y es que « dado que las NET son inespecíficas, las enzimas también pueden actuar contra los tejidos del propio organismo », alerta Astrid Obermayer. Es decir, también podría ser un mecanismo activo en las enfermedades autoinmunes.

Por ello, el siguiente paso será desarrollar una técnica para observar el proceso de la NETosis en células vivas y ver si las redes que se forman son distintas según el tipo de infección.