Las matemáticas ayudan a entender cómo funciona el sistema inmune

Pilar Quijada ABC.es 27  nov 2014

Las matemáticas no suelen estar entre las asignaturas más apreciadas por los estudiantes. Sin embargo, están presentes en todos los ámbitos de nuestra vida. Como decía Galileo, la naturaleza está escrita en lenguaje matemático. Y nuestra salud parece que también…

Investigadores del instituto Walter y Eliza Hall de Australia, han definido por primera vez cómo se controla la respuesta inmune, el ejército de nuestro organismo, utilizando modelos matemáticos. Y es que, como sucede con cualquier ejército, los números son un dato clave para predecir la intensidad con que las células inmunes responden a los microorganismos atacantes. Una respuesta que, como en todas las guerras, también puede tener efectos colaterales desastrosos para los “civiles”. Y es que en ocasiones este sistema de defensa se vuelve contra el propio organismo, provocando enfermedades autoinmunes, como la diabetes o la esclerosis múltiple. Y este trabajo, publicado en la prestigiosa revista Science, puede servir para ayudar a controlar esas respuestas defensivas indeseadas.

Los investigadores utilizaron las matemáticas y modelos informáticos para entender cómo las llamadas células T, la infantería del sistema inmune, envían mensajes que determinan la intensidad de la respuesta del organismos a una infección. Las células T son importantes para poner en marcha respuestas inmunes específicas frente a diversos “enemigos”, como los microbios invasores o para eliminar células cancerosas. Cualquier error en el control de estas células T puede dar lugar a respuestas autoinmunes muy dañinas ”que atacan a los propios tejidos del cuerpo, como la diabetes tipo 1 o la artritis reumatoide”, explican los investigadores.

Los investigadores combinaron los datos obtenidos en el laboratorio con modelos matemáticos para aclarar cómo las diferentes señales externas influyen en la proliferación de células T. Cuantas más veces se dividen las células T para aumentar su número, mayores son sus efectivos y por tanto la fuerza con que pueden luchar contra “el enemigo”. Por ejemplo, si las células T están respondiendo a una vacuna, un mayor número de divisiones puede producir una mejor respuesta inmune protectora.

“Con nuestra investigación por primera vez somos capaces de predecir el tamaño de la respuesta inmune frente a patógenos como el virus de la gripe, por ejemplo, teniendo en cuenta la suma de todas las señales recibidas por las células T, que han de procesarlas después para responden a ese virus”, explican los investigadores.

Con este trabajo se abre la puerta a la posibilidad de manipular artificialmente la respuesta inmune para mejorar la salud. De hecho, las terapias que aprovechan el propio sistema inmunológico para atacar las células cancerosas son una gran promesa para el tratamiento del cáncer con menos efectos secundarios. La revista Nature recoge extensamente esta semana los resultados que se van obteniendo. Y esta investigación puede ayudar a entender cómo estas respuestas inmunes contra el cáncer se podrían mejorar para desarrollar nuevos tratamientos y mejorar los existentes.

La investigación también aclara cómo contribuyen los “errores” en la respuesta inmune al desarrollo de las enfermedades autoinmunes. Muchas de estas enfermedades no son causadas por un solo cambio en nuestro cuerpo, sino por cambios complejos, muy sutiles en muchos factores que afectan a las células T.

En el caso de los ataques de las células T a los propios tejidos del organismo, este modelo aclara que la suma de multitud de pequeños cambios en las señales que reciben a estas células defensivas pueden tener un efecto acumulativo, capaz de desencadenar una respuesta autoinmune perjudicial.
Y esperan que, en el futuro, su trabajo pueda ayudar a predecir el riesgo de enfermedad autoinmune de una persona y mejorar la forma de tratar estas patologías.