Los monocitos no clásicos cuentan con el apoyo de todo el árbol vascular

Los monocitos no clásicos reciben apoyo de todo el árbol vascular

Non-classical monocytes have the support of the whole vascular tree - Nature Reviews Immunology

Thierry, Baudon et al. show that non-classical monocytes are nurtured by endothelial cell expression of CSF1 throughout …

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Nombre de la revista y año de publicación: Nature Reviews Immunology, 2024

Primer y último autor: Primer autor: Thierry G.R.; último autor: Baudon S.

Primera afiliación: Department of Immunology, [University Name]

Resumen:
Los monocitos no clásicos (NCMs) son fagocitos circulantes que desempeñan funciones similares a las de los macrófagos residentes en los tejidos en la vigilancia inmunitaria, la depuración y la reparación de tejidos. Este estudio revela que todo el árbol vascular desempeña un papel crucial en el mantenimiento de los NCMs. En particular, demuestra que las células endoteliales vasculares favorecen la supervivencia al proporcionar a los NCMs el factor de crecimiento CSF1, y que Cx3cl1 regula el acceso de los NCMs a CSF1.

Antecedentes:
Estudios anteriores habían demostrado que las células endoteliales de la médula ósea proporcionan CSF1 para sostener a los NCMs.

Métodos:
Los autores generaron ratones con deleción constitutiva o inducible de Csf1 en las células endoteliales y demostraron que, en estos ratones, los NCMs de la médula ósea y de la sangre estaban marcadamente reducidos.

Resultados:
El CSF1 endotelial es necesario para la supervivencia de los NCMs, y se demostró que la deleción de Cx3cl1 de las células endoteliales reduce notablemente los NCMs. Además, se sugirió que los NCMs deficientes en Cx3cr1 captan CSF1 de manera insuficiente.

Discusión:
Los resultados de este estudio sugieren que todo el árbol vascular funciona como un nicho para la supervivencia de los NCMs y que el acceso a CSF1 está determinado por interacciones adhesivas.

Novedad en comparación con estudios anteriores:
Se aportó una nueva perspectiva según la cual todo el árbol vascular funciona como un nicho importante para la supervivencia de los NCMs.

Limitaciones:
Este estudio se basa en modelos murinos, y su aplicabilidad a los seres humanos requiere más investigación.

Aplicaciones potenciales:
Este estudio podría contribuir al desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas para promover la supervivencia de los NCMs.

¿Qué son los monocitos no clásicos (NCMs)?

Los monocitos no clásicos (NCMs) son un tipo particular de monocito (una clase de glóbulo blanco) presente en la sangre, y desempeñan papeles importantes en la vigilancia inmunitaria, la eliminación (depuración) de células muertas y material extraño, y la reparación de tejidos. Los NCMs poseen varias propiedades que los distinguen de los monocitos clásicos (CMs); en particular, suelen estar adheridos al endotelio vascular, del cual reciben factores de crecimiento y otras señales para mantener su supervivencia y función.

Los NCMs expresan en gran cantidad un receptor llamado CX3CR1, que se une a una quimiocina llamada CX3CL1 expresada por las células endoteliales vasculares. Esta interacción es importante para que los NCMs permanezcan dentro de los vasos sanguíneos, capten de forma eficiente el factor de crecimiento llamado CSF1 y aseguren su supervivencia. Como parte del sistema inmunitario del cuerpo, los NCMs responden con rapidez cuando se producen anomalías o lesiones y desempeñan un papel en la promoción de la reparación.

¿En qué circunstancias se activan?

Los monocitos no clásicos (NCMs) se activan principalmente en las siguientes situaciones.

1. Lesión vascular o inflamación:
   Cuando los vasos sanguíneos se dañan o se produce inflamación en un tejido, los NCMs se reúnen en ese lugar y responden con rapidez. Cuando la quimiocina CX3CL1 es expresada por las células endoteliales vasculares, los NCMs se adhieren a ese lugar a través del receptor CX3CR1 y promueven la respuesta inmunitaria en el sitio de la inflamación.
2. Vigilancia inmunitaria:
   Los NCMs patrullan el interior de los vasos sanguíneos y detectan células anómalas y patógenos. Esta actividad de vigilancia es una función importante para reconocer y abordar con rapidez anomalías como infecciones o formación de tumores en el cuerpo antes de que se desarrollen.
3. Reparación de tejidos:
   Los NCMs también participan en el proceso de reparación del tejido dañado. Cuando se produce un daño, los NCMs se reúnen en ese lugar, eliminan las células muertas y el tejido innecesario, y favorecen la regeneración de tejido nuevo.

En estas situaciones, los NCMs trabajan de forma activa y desempeñan un papel importante al ayudar en la respuesta inmunitaria y la reparación de tejidos.

¿Se transforman los NCMs en macrófagos?

En general, se considera que los monocitos no clásicos (NCMs) no se transforman directamente en macrófagos. Los NCMs tienen sus propios papeles y participan principalmente en la vigilancia inmunitaria y la reparación de tejidos. Se diferencian de los macrófagos en los siguientes aspectos.

1. Papeles y funciones:
   Los NCMs se especializan en la vigilancia inmunitaria dentro de la sangre circulante y en la reparación dentro de los vasos sanguíneos. Los macrófagos, por su parte, residen en los tejidos y desempeñan papeles centrales en la eliminación de material extraño, la regulación de las respuestas inmunitarias y el mantenimiento de la homeostasis tisular.
2. Patrones de transformación:
   Se sabe que los monocitos clásicos (CMs) se diferencian en macrófagos y células dendríticas en respuesta a diversos estímulos después de migrar a los tejidos. Sin embargo, los NCMs ejercen su función principalmente dentro de los vasos sanguíneos y se considera que no se diferencian directamente en macrófagos.
3. El papel de CSF1:
   CSF1 (factor estimulante de colonias 1) es un factor importante que sostiene la supervivencia de los NCMs, pero no proporciona una señal directa para que los NCMs se transformen en macrófagos. Más bien, los NCMs necesitan CSF1 para seguir cumpliendo sus funciones en el lugar.

Por lo tanto, los NCMs habitualmente no se transforman en macrófagos y se reconocen como una población celular distinta con sus propias funciones.

¿Cuál es su relación con los macrófagos?

La relación entre los monocitos no clásicos (NCMs) y los macrófagos es interesante en el sentido de que los NCMs son una población celular independiente que, aunque tiene funciones similares a las de los macrófagos, desempeña un papel diferente. En concreto, los NCMs realizan funciones similares a las de los macrófagos —vigilancia inmunitaria, eliminación de material extraño y reparación de tejidos— dentro de los vasos sanguíneos, pero a diferencia de los macrófagos, habitualmente no migran fuera de los vasos sanguíneos y se diferencian en macrófagos.

Detalles de la relación:

1. Similitud funcional:
   Al igual que los macrófagos, los NCMs participan en la reparación del daño tisular y en la vigilancia inmunitaria. Sin embargo, estas actividades se llevan a cabo principalmente dentro de los vasos sanguíneos.
2. Origen del desarrollo y diferenciación:
   Los macrófagos se diferencian a partir de los monocitos clásicos (CMs), residen en los tejidos y funcionan durante largos periodos. Los NCMs, en cambio, permanecen dentro de los vasos sanguíneos y se considera que rara vez se diferencian directamente en macrófagos.
3. Compartición del nicho de supervivencia:
   Tanto los NCMs como los macrófagos utilizan el factor de crecimiento CSF1 para mantener su supervivencia, pero para los NCMs es importante que este CSF1 sea suministrado por las células endoteliales vasculares. Para los macrófagos, a menudo se suministra desde otros nichos dentro del tejido.

Este artículo muestra que los NCMs mantienen su supervivencia mediante la captación de CSF1 dentro de los vasos sanguíneos y desempeñan un papel distinto del de los macrófagos. También subraya que los NCMs utilizan de forma eficiente CSF1 a través de la adhesión mediada por CX3CL1 y, de ese modo, aseguran su supervivencia dentro de los vasos sanguíneos. Esto indica que, aunque están relacionados funcionalmente con los macrófagos, los NCMs sobreviven en un nicho diferente y desempeñan funciones diferentes.

¿Fagocitan los NCMs?

Sí, los monocitos no clásicos (NCMs) tienen capacidad fagocítica. Mientras circulan por la sangre, los NCMs reconocen y fagocitan células anómalas, material extraño, los restos de células dañadas, etc. Esta actividad fagocítica muestra que los NCMs cumplen una función importante como parte de la vigilancia inmunitaria y la reparación de tejidos.

Al igual que los macrófagos residentes en los tejidos, los NCMs pueden captar y digerir material extraño y patógenos, pero su actividad fagocítica se lleva a cabo principalmente dentro de los vasos sanguíneos. Por esta razón, los NCMs “patrullan” los vasos sanguíneos y, al fagocitar con rapidez cuando se detecta una anomalía, contribuyen a mantener la homeostasis tisular.

Este artículo muestra que los NCMs realizan fagocitosis como parte de su actividad de vigilancia dentro de los vasos sanguíneos. En particular, subraya que los NCMs tienen la capacidad de eliminar material extraño y células dañadas y trabajan como parte del sistema inmunitario.

¿Cuál es la vida útil de los NCMs?

Se dice que la vida útil de los monocitos no clásicos (NCMs) es de varios días a varias semanas. Este periodo depende de las actividades mediante las cuales los NCMs cumplen papeles como la vigilancia inmunitaria y la reparación de tejidos dentro de los vasos sanguíneos.

La vida útil de los NCMs está controlada principalmente por las señales del entorno y por los factores de crecimiento. En particular, un factor de crecimiento llamado CSF1 (factor estimulante de colonias 1) desempeña un papel importante en la supervivencia de los NCMs. Este CSF1 es suministrado por las células endoteliales vasculares, y al recibir este factor de crecimiento, los NCMs pueden prolongar su vida útil y mantener su función.

Además, la interacción entre la quimiocina CX3CL1 y su receptor CX3CR1 también participa en la vida útil de los NCMs. Cuando estas señales son insuficientes, la supervivencia de los NCMs se vuelve difícil y, como resultado, se ha informado que su vida útil se acorta.

Este artículo describe en detalle los efectos de CSF1 y CX3CL1 sobre la supervivencia de los NCMs y muestra que estas señales desempeñan un papel importante en la vida útil de los NCMs.

¿Cómo se generan los ratones inactivados (knockout)?

En cuanto a los métodos para inactivar (knockout) ratones en la investigación relacionada con los monocitos no clásicos (NCMs), se utilizan las siguientes técnicas de inactivación génica.

1. Modelos de inactivación génica:
   Los investigadores eliminan (inactivan) un gen específico (p. ej., Csf1 o Cx3cl1) del genoma del ratón para investigar qué papel fisiológico desempeña ese gen. Esto les permite observar el efecto de la deleción del gen diana sobre la supervivencia y la función de los NCMs.
2. Ratones de inactivación constitutiva:
   En estos ratones, un gen específico se elimina en una etapa temprana del desarrollo embrionario, de modo que el gen diana está ausente de todas las células somáticas. Por ejemplo, en ratones con una inactivación constitutiva de Csf1, se ha observado que los NCMs de la sangre y la médula ósea están marcadamente reducidos.
3. Ratones de inactivación condicional:
   En una inactivación condicional, un gen puede eliminarse solo en un tejido o tipo celular específico, o solo en un momento específico. Para lograrlo, se utilizan técnicas como el sistema Cre-LoxP. Por ejemplo, al inactivar Csf1 solo en las células endoteliales, se puede confirmar si los NCMs dependen del CSF1 suministrado por el endotelio vascular.
4. Ratones de inactivación inducible:
   En este método, los investigadores pueden inactivar un gen en un momento específico. Por ejemplo, al administrar un fármaco específico (como el tamoxifeno), el gen se controla temporalmente y se inactiva. Esto permite estudiar el efecto de un gen específico sobre la función de los NCMs después de que el ratón haya alcanzado la edad adulta.

En este artículo se utilizan ratones de inactivación constitutiva y condicional para esclarecer la importancia de los genes Csf1 y Cx3cl1 para la supervivencia de los NCMs mediante la inactivación de estos genes.