Investigadores apoyados por el NIAID han identificado un atributo del sistema inmunológico llamado resiliencia inmunológica que ayuda a explicar por qué algunas personas viven vidas más largas y saludables que otras.
La resiliencia inmunitaria implica la capacidad a cualquier edad de controlar la inflamación y de preservar o restaurar rápidamente la actividad inmunitaria que promueve la resistencia a la enfermedad, explican los investigadores.
Descubrieron que las personas con el nivel más alto de resiliencia inmunológica vivían más que otras.
Las personas con mayor resiliencia inmunológica también tenían más probabilidades de sobrevivir al COVID-19 y la sepsis, así como a tener un menor riesgo de contraer la infección por el VIH y desarrollar SIDA, influenza sintomática y cáncer de piel recurrente. Además, las mujeres tenían más probabilidades de tener una resistencia inmunitaria óptima que los hombres.
Estos hallazgos sugieren que conocer el nivel de resiliencia inmunológica de un individuo podría ayudar a los proveedores de atención médica a evaluar el riesgo de un resultado grave en personas con enfermedades inmunodependientes e identificar mecanismos para prolongar la vida útil, según los investigadores.
La investigación cofinanciada por el NIAID se publicó el 13 de junio en la revista Nature Communications. El estudio de nueve años fue dirigido por Sunil Ahuja, MD, Presidente del Consejo del Presidente/Cátedra Dielmann para la Excelencia en Investigación Médica y profesor de medicina en el Centro de Ciencias de la Salud de la Universidad de Texas en San Antonio.
El Dr. Ahuja también es director de programas de mejora de la investigación en la universidad y director del Centro de Administración de Veteranos para Medicina Personalizada en el Sistema de Atención Médica para Veteranos del Sur de Texas en San Antonio.
*Medición de la resiliencia inmunológica.
El Dr. Ahuja y sus colegas desarrollaron dos formas de medir la resiliencia inmunológica, o IR, una basada en los niveles de células inmunológicas en la sangre y la otra en los patrones de genes que se activan o expresan.
Los investigadores evaluaron estas métricas en aproximadamente 48 500 personas de entre 9 y 103 años que estuvieron expuestas a patógenos y otros factores estresantes del sistema inmunitario de diversos tipos y niveles de gravedad, incluido el proceso natural de envejecimiento.
Los datos sobre estas personas, que eran negras, hispanas o blancas, provinieron de más de 18 estudios diferentes realizados en África, Europa y América del Norte.
Una de las dos métricas de IR, el grado de salud inmunitaria o IHG, se basa en las cantidades relativas de dos tipos de glóbulos blancos, células T CD8+ y células T CD4+, que coordinan la respuesta del sistema inmunitario a los patógenos y matan otras células que ha sido infectado.
Los recuentos de células T CD4+ en la sangre se han utilizado durante mucho tiempo para medir la salud inmunológica, particularmente en personas con VIH. El IHG es innovador porque refleja el equilibrio entre los recuentos de células T CD8+ y CD4+.
El equilibrio de células T CD8+ a CD4+ en IR óptimo se denomina IHG-I, mientras que los niveles menos óptimos de IR se denominan IHG-II, IHG-III e IHG-IV.
La segunda métrica de IR se basa en dos patrones de expresión génica: uno que mejor predijo la supervivencia y otro que mejor predijo la muerte en dos grandes grupos de personas después de controlar por edad y sexo.
Los investigadores etiquetaron el patrón asociado a la supervivencia como SAS-1 y el patrón asociado a la mortalidad como MAS-1.
Los genes SAS-1 están relacionados en gran medida con la competencia inmunológica: la capacidad de preservar o restaurar rápidamente la actividad inmunológica que promueve la resistencia a las enfermedades.
Los genes MAS-1 están relacionados en gran medida con la inflamación, el proceso mediante el cual el sistema inmunitario reconoce y ayuda a matar o eliminar patógenos y otras sustancias dañinas o extrañas y comienza el proceso de curación.
Los científicos encontraron que los niveles altos de expresión del gen SAS-1 y los niveles bajos de expresión del gen MAS-1 indicaban que una persona tenía una RI óptima y un menor riesgo de morir prematuramente, mientras que lo contrario indicaba una RI deficiente y un mayor riesgo de muerte prematura.
Si los niveles de SAS-1 y MAS-1 eran altos o bajos, la RI y el riesgo de muerte prematura eran moderados.
Los investigadores probaron estos dos conjuntos de métricas (IHG y SAS-1/MAS-1) en el contexto de estrés de baja, moderada y alta intensidad en el sistema inmunitario para determinar qué tan bien las medidas predijeron los resultados de salud y la esperanza de vida después de controlar por edad y sexo.
Los científicos identificaron grupos de personas que experimentaron estas diferentes intensidades de desafíos inmunológicos en el contexto de su vida diaria.
El grupo que experimentó estimulación inmunológica de baja intensidad estaba compuesto por miles de personas VIH negativas de entre 18 y 103 años que participaban en estudios a largo plazo sobre el envejecimiento.
El grupo que experimentó estimulación inmunológica de intensidad moderada involucró a cientos de personas VIH negativas con infección por SARS-CoV-2, enfermedad autoinmune, trasplante de riñón o factores de riesgo conductuales para contraer el VIH.
Finalmente, el grupo que experimentó estimulación inmunológica de alta intensidad comprendía miles de personas cuyos sistemas inmunológicos estaban respondiendo a la replicación del VIH en la sangre poco después de la infección.
*Variaciones en la resiliencia inmunológica.
Los investigadores encontraron que preservar el IR óptimo, como lo indica tener IHG-I o la combinación de SAS-1 alto y MAS-1 bajo, se asoció con los mejores resultados de salud y una vida útil más larga.
Además, el riesgo o la gravedad de los resultados negativos para la salud dependientes de la inmunidad aumentaron a medida que disminuyó el nivel de referencia de IR.
Los científicos también demostraron que la proporción de personas con IR óptima (IHG-I o SAS-1 alto/MAS-1 bajo) tendía a ser más alta en las personas más jóvenes y más baja en las personas mayores.
De manera similar, la proporción de personas con las métricas de IR menos óptimas (IHG-III o IHG-IV y bajo SAS-1/alto MAS-1) tendió a ser más baja en los grupos de edad más jóvenes y más alta en los grupos de mayor edad.
Sin embargo, los investigadores encontraron que cada uno de los cuatro grados de salud inmunológica y los perfiles de expresión del gen SAS-1/MAS-1 relacionados aparecían en personas de todos los grupos de edad.
A medida que las personas envejecen, explicaron los investigadores, cada vez más condiciones de salud como infecciones agudas, enfermedades crónicas y cánceres desafían a sus sistemas inmunológicos a responder e, idealmente, recuperarse.
Con el tiempo, estos desafíos degradan la salud inmunológica de la mayoría de las personas, lo que explica la disminución de la proporción de personas con IHG-I y SAS-1 alto/MAS-1 bajo a lo largo de la vida.
Sin embargo, algunas personas de 90 años o más todavía tienen IHG-I y SAS-1 alto/MAS-1 bajo, un reflejo de la capacidad excepcional de su sistema inmunitario para controlar la inflamación y preservar o restaurar rápidamente la actividad inmunitaria asociada con la longevidad a pesar de los muchos desafíos de salud inmunológica que han enfrentado.
Por el contrario, los investigadores demuestran que algunos adultos jóvenes que están expuestos repetidamente a amenazas inmunológicas pueden tener el IR menos óptimo, medido por IHG-III o IHG-IV y SAS-1 bajo/MAS-1 alto.
Los investigadores muestran cómo las jóvenes trabajadoras sexuales que tenían muchos clientes y no usaban condones, y por lo tanto estuvieron repetidamente expuestas a patógenos de transmisión sexual, habían degradado drásticamente la salud inmunológica incluso si no adquirieron el VIH.
Además, las trabajadoras sexuales con RI no óptima, especialmente aquellas con IHG-IV, tenían un mayor riesgo de contraer la infección por el VIH, independientemente de su nivel de comportamiento de riesgo.
Sin embargo, la mayoría de las trabajadoras sexuales que comenzaron a reducir su exposición a los patógenos de transmisión sexual mediante el uso de condones y la disminución del número de parejas sexuales mejoraron a IHG-I durante los siguientes 10 años.
Los científicos también observaron esta plasticidad de IR en otros contextos.
Por ejemplo, los investigadores descubrieron que la mayoría de las personas no podían mantener una IR óptima cuando experimentaban estrés inflamatorio debido a una infección viral sintomática común, como un resfriado o una gripe.
En esta situación, la mayoría de las personas que estudiaron los investigadores desarrollaron SAS-1 bajo/MAS-1 alto dentro de las 48 horas posteriores al inicio de los síntomas, lo que indica una RI deficiente y un alto riesgo de muerte prematura.
Sin embargo, a medida que las personas se recuperaron de la infección, muchas volvieron gradualmente a los niveles más favorables de SAS-1/MAS-1 que tenían antes.
Sin embargo, casi el 30% de los que tenían SAS-1 alto/MAS-1 bajo antes de enfermarse no recuperaron por completo ese perfil asociado con la supervivencia al final de la temporada de resfriados y gripe, a pesar de que se habían recuperado de su enfermedad.
Curiosamente, los investigadores también encontraron que la capacidad de mantener o desarrollar una IR óptima durante una infección por virus respiratorio, medida por SAS-1 alto/MAS-1 bajo, se correlacionó con la ausencia de síntomas.
*Implicaciones de la resiliencia inmunológica.
Los investigadores sugieren numerosas implicaciones de sus hallazgos para la medicina personalizada, la investigación biomédica y la salud pública.
En primer lugar, algunos adultos jóvenes tienen una RI baja debido a una inmunosupresión no sospechada, mientras que algunos adultos mayores tienen una RI superior.
Estas diferencias pueden explicar por qué algunas personas más jóvenes están predispuestas a las enfermedades y tienen vidas más cortas, mientras que algunas personas mayores se mantienen inusualmente saludables y viven más que sus pares.
En segundo lugar, la reducción de la exposición a factores estresantes inmunitarios puede mantener una RI óptima o dar a las personas con una RI baja o moderada la oportunidad de recuperar una RI óptima, disminuyendo así el riesgo de enfermedad grave.
En tercer lugar, medir el perfil de IHG y SAS-1/MAS-1 de las personas en las primeras etapas de la enfermedad podría permitir la detección de una RI deficiente y el inicio de una terapia más agresiva.
En cuarto lugar, puede tener sentido equilibrar los brazos de intervención y placebo de los ensayos clínicos tanto por el estado de IR como por factores comunes como la edad y el sexo cuando se prueban intervenciones que dependen del control de la inflamación y la preservación o restauración rápida de la actividad inmunitaria asociada con la longevidad.
En quinto lugar, el desarrollo y la implementación de estrategias para mitigar la degradación del IR pueden mejorar la respuesta de las personas a la vacunación, así como su salud y esperanza de vida en general.
Finalmente, las estrategias para impulsar la RI y reducir los factores estresantes inmunitarios recurrentes pueden ayudar a abordar las disparidades raciales, étnicas y geográficas en enfermedades como el cáncer y las infecciones virales como la COVID-19.
Website Nature Communications:
https://www.nature.com/ncomms