Las propiedades inmunoestimulantes del zinc son bien conocidas, pero los científicos no saben exactamente cómo funciona. En un nuevo estudio publicado en línea el 25 de marzo en la revista Sangre, Los científicos del Centro de Investigación del Cáncer Fred Hutchinson muestran dos formas en que el mineral apoya la inmunidad y sugieren cómo podría usarse para mejorar la salud.

Usando ratones, el equipo descubrió que el zinc es necesario para el desarrollo de células inmunitarias que combaten enfermedades llamadas células T y estimula la regeneración del timo, el órgano inmunitario que produce células T.

«Este estudio avanza en nuestro conocimiento de lo que el zinc realmente hace en el sistema inmunitario y sugiere una nueva estrategia terapéutica para mejorar la recuperación del sistema inmunitario», dijo el autor principal, el Dr. Jarrod Dudakov, inmunólogo de Fred Hutch.

El estudio también encontró que un compuesto experimental que imita los efectos del zinc en este órgano funciona incluso mejor que el mineral natural para promover la recuperación del sistema inmunológico.

«Ahora estamos investigando cómo el zinc podría encajar en nuestros otros descubrimientos sobre cómo el sistema inmunitario se repara a sí mismo y, finalmente, conducir a terapias para mejorar la función inmunitaria para las personas que reciben trasplantes de células madre sanguíneas para el cáncer de la sangre o las personas con una disminución crónica de la inmunidad asociada con el envejecimiento. «, dijo Dudakov.

Regeneración del timo y función inmunológica y zinc

Anteriormente, Dudakov y su equipo describieron las vías moleculares y los tipos de células que determinan cómo se repara el timo del sistema inmunitario después de una lesión. Dichos tratamientos podrían mejorar la eficacia de la vacuna y acelerar la regeneración del timo después de factores estresantes como la quimioterapia, el trasplante de células madre sanguíneas y la exposición a la radiación.

Dudakov comenzó a estudiar el zinc hace varios años cuando el Dr. Lorenzo Iovino, el primer autor del estudio e investigador asociado de Fred Hutch, ingresó al laboratorio de Dudakov. Sabiendo que los niveles bajos de zinc están asociados con menos células T que luchan contra las infecciones y una glándula timo encogida, donde se desarrollan las células T, los científicos investigaron cómo se puede complementar el zinc en modelos de ratones cuando el sistema inmunológico está comprometido.

Iovino, que también es médico especialista en trasplantes de células madre sanguíneas, demostró en un estudio anterior que el zinc puede promover la regeneración inmunitaria en pacientes que se someten a trasplantes de células madre para el cáncer de sangre mieloma múltiple.

Pero el estudio no explicó por qué ayudó el zinc.

El zinc es crucial para el desarrollo de las células T y la regeneración del timo

Al igual que en los humanos, Iovino y Dudakov encontraron que las glándulas del timo de los ratones privados de zinc en la dieta se encogieron y produjeron significativamente menos células T maduras, incluso después de solo tres semanas sin una dieta de zinc. Iovino pudo demostrar que las células T no pueden madurar completamente sin zinc.

También descubrió que la deficiencia de zinc retrasa la recuperación de los recuentos de células T después de que los ratones reciben tratamientos que dañan el sistema inmunológico similares a los que se administran a los pacientes que van a recibir trasplantes de células madre sanguíneas.

Por el contrario, el suplemento de zinc acelera este proceso y las células T se recuperan más rápido de lo normal. El equipo vio un resultado similar en un modelo de ratón de trasplante de células madre sanguíneas.

«Así que obtuvimos un resultado consistente de una mejor reconstitución del timo y también una mejor reconstitución de las células T de la sangre periférica después de la suplementación con zinc», dijo Iovino. «Pero todavía no sabíamos exactamente cómo funciona el zinc».

Iovino descubrió que se debía al cambio en los niveles de zinc. alrededor Células liberando un importante factor regenerativo que parecía iniciar los procesos de renovación de la glándula timo. Las células T acumulan zinc a medida que se desarrollan, pero lo liberan después de que un evento dañino, como un estallido de radiación, las mate.

Las células usan una molécula llamada GPR39 para detectar un cambio en el zinc externo, e Iovino descubrió que un compuesto experimental que imita el aumento de los niveles de zinc externo al estimular el GPR39 también podría promover la liberación de factores de renovación y la regeneración tímica.

“Lo que creemos que sucede es que cuando se administran suplementos de zinc, el zinc se acumula en las células T en desarrollo. Se almacena y almacena y almacena, luego se produce el daño y se libera el zinc», dijo Dudakov. “Ahora tiene más zinc del que normalmente tendría, y puede iniciar este camino regenerativo. Con el compuesto experimental, podemos apuntar directamente a GPR39 y obtener básicamente el mismo efecto sin este pretratamiento”.

Llegada a la clínica

Todavía queda mucho por aprender antes de que puedan traducir sus hallazgos en estrategias terapéuticas, dijeron los científicos.

Los pacientes trasplantados ya están recibiendo suplementos minerales. Por lo tanto, si se incluyera zinc suplementario en sus planes de tratamiento, sería importante asegurarse de que cualquiera que lo reciba realmente tenga deficiencia de zinc. Iovino cree que muchos pacientes podrían serlo, pero por el momento no hay una buena prueba para evaluar esto. Actualmente está trabajando en el desarrollo de uno, que inicialmente ayudaría a los investigadores a determinar si el estado de zinc de los pacientes se correlaciona con la recuperación inmunológica después del trasplante de células madre sanguíneas.

Dudakov buscará compuestos estimulantes de GPR39 como terapias para mejorar la regeneración tímica después de una lesión aguda, como la radiación previa al trasplante. Actualmente, el equipo está evaluando compuestos similares para encontrar aquellos que puedan ser más efectivos.

Él e Iovino también están trabajando para determinar si tales compuestos podrían ayudar con la regeneración tímica en otros entornos. Desafortunadamente, a medida que envejecemos, nuestras glándulas timo también se encogen lentamente y reducen su producción de células T. Dudakov e Iovino también quieren saber si esta degeneración crónica podría ralentizarse potenciando los procesos de regeneración del órgano.

«Nuestro laboratorio continúa trabajando para ensamblar los jugadores moleculares que contribuyen al nuevo crecimiento del timo», dijo Dudakov. «En última instancia, nuestro objetivo es desarrollar terapias que desencadenen la regeneración natural y restablezcan la salud del sistema inmunitario».

El estudio fue financiado por los Institutos Nacionales de Salud, la Sociedad Estadounidense de Hematología y la Fundación Rotaria.

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