BENEMÉRITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA

FACULTAD DE MEDICINA

Desarrollo de las habilidades en el uso de las tecnologías de la información y la comunicación.

Células natural killer y su uso antitumoral

SECCIÓN 412

PROFESORA: LILIAN GAONA OSORIO

Puebla, Pue., a 01 de abril de 2014

Resumen

La ciencia ha avanzado mucho en los últimos años, gracias a esto ha sido posible

que en áreas como la de la salud se consiga el tratamiento de enfermedades que

hace algunas décadas e incluso años no eran posible tratar, por lo que se

consideraban enfermedades incurables.

En la actualidad ha llamado mucho la atención de los científicos la producción de

un banco de células con posible uso antitumoral; se trata de las células Natural

Killer o “asesinas naturales”, la principal función de este tipo de células es la

destrucción de aquellas células de nuestro organismo que estén infectadas por

virus e incluso aquellas células transformadas o malignas; los estudios que se

están haciendo aún no confirman esta posibilidad de tener el tratamiento para

enfermedades como el cáncer, por lo que es importante que se siga investigando

sobre la posible acción antitumoral de las células Natural Killer, esto se puede

conseguir gracias al avance de la tecnología y al desarrollo de otras técnicas

inmunológicas y de biología molecular que sirvan para confirmar el uso terapéutico

de estas células y traiga consigo una mejor expectativa y calidad de vida para los

pacientes aquejados de este tipo de enfermedades.

Introducción

Las células Natural Killer o células “asesinas naturales” cumplen una importante

función en la defensa del organismo; su principal función es destruir células

infectadas por virus o células transformadas, es decir aquellas células malignas; lo

que nos podría hacer pensar que si su principal función es la de lisar células

transformadas, ¿porque no destruye células cancerígenas?; esto es lo que ha

llevado a los científicos a pensar en su posible uso antitumoral, es decir, para la

terapéutica de enfermedades malignas o cancerígenas.

Su estudio es muy importante, ya que al comprobar su uso antitumoral, cambiaría

la expectativa de vida en las personas aquejadas de este tipo de enfermedades,

es por ello que se debe continuar investigando sobre su posible uso en el

tratamiento de enfermedades como el cáncer. Cabe decir que hasta hace poco

años se comenzó a estudiar la función de este tipo de células, ya que la

inmunología sólo había abarcado el estudio de la respuesta inmune específica o

adquirida, fue solo hasta finales del siglo pasado cuando la ciencia que se encarga

del estudio de la respuesta inmune se ha enfocado en la investigación de células

que se consideraban no tenían una función tan importante; es decir de las células

Natural Killer.

Actualmente se ha comenzado a describir la manera en que las NK adquieren

“habilidad” para poder discernir entre las células normales y las células tumorales,

favoreciendo a que no haya enfermedades autoinmunes. Desde el punto de vista

médico, considero que es importante el estudio de las células Natural Killer por lo

que considero relevante conocer más acerca de este tipo de células, que aunque

todavía no es un hecho, se está trabajando acerca de su producción para uso

antitumoral, los estudios que actualmente los científicos están realizando son

acerca de generar un banco de células que induzcan la expansión y activación de

las células NK, si se logra esto habrá un gran avance en la medicina y de esta

forma se ofrecerá una terapia clínica individualizada con más expectativas de éxito

para las personas que padezcan este tipo de enfermedades.

Células Natural Killer y su uso antitumoral

Las células Natural Killer forman parte de la inmunidad innata y adquirida, gracias

a ellas se pueden eliminar células infectadas por virus o las células tumorales que

han sufrido transformaciones malignas, actualmente se están realizando estudios

sobre las funciones de estas células, con beneficio para personas con algún tipo

de cáncer.

El papel del sistema inmune en el reconocimiento de células tumorales así

como su destrucción o lisis es conocido desde hace años. Esta magnífica función

de las células Natural Killer es tal, que la mayoría de las personas sanas eliminan

células tumorales a diario gracias al excelente y eficaz funcionamiento de su

sistema inmunitario. La función destructora de las células NK fue la primera acción

asignada a estas células y por ello se le dio la denominación de células NK

(Natural Killer cells). La principal característica de estas células es su potente

capacidad destructora o citotóxica de destruir células infectadas por

microorganismos, como los virus y células malignas. Además estas células

poseen capacidad secretora tanto de quimiocinas como de citocinas, en especial

de interferón gamma.

Antecedentes históricos del estudio de las células NK

La función de las células NK en la respuesta inmune ha sido reconsiderada desde

que se inició su estudio. La identificación de nuevas moléculas con funciones

activadoras e inhibidoras así como algunos de sus ligandos ha generado nueva

información de la función de las células NK en el reconocimiento inmunológico así

como su participación en la vigilancia inmunológica en el desarrollo de tumores.

Recientemente la ciencia ha enfatizado que es importante el estudio de estas

células, ya que se ha observado que las células tumorales transformadas por

infecciones bacterianas o virales presentan una disminución en cuanto a la

presencia de moléculas clase I del complejo mayor de histocompatibilidad a

diferencia de las células normales, esto aunado al descubrimiento de un conjunto

de receptores tanto inhibidores como activadores sobre la superficie de las NK, ha

comenzado a dilucidar y revalorar la manera en la que se lleva a cabo la compleja

actividad de las células NK en la respuesta inmune adaptativa y su importancia

como primera línea de defensa contra infecciones bacterianas, virales y en la

eliminación de células tumorales. Es por ello que se deben continuar realizando

estudios sobre su posible uso terapéutico para curar enfermedades cancerígenas,

claro está que para llegar a comprobar este tipo de función, la tecnología avanza a

pasos agigantados, y ésta nos puede ayudar a generar otros métodos de estudio

mejores que los que se están haciendo o llevando a cabo actualmente.

Las células NK se definieron, al principio por su capacidad para matar ciertas

células tumorales sin inmunización deliberada previa contra el tumor; este tipo de

células reconocen y matan tumores propios y alogénicos, es decir aquellos que

son ajenos a nuestro organismo, sin requerir el reconocimiento de antígenos

unidos al complejo mayor de histocompatibilidad (MHC) sobre la célula tumoral o

infectada por virus.

Las células normales tienen capacidad variable para proliferar y expresar

diferentes funciones. Estas actividades celulares están estrechamente

coordinadas dentro de cualquier órgano o tejido, de manera que el índice de

pérdida celular, debido muerte natural de la célula diferenciada madura, es igual al

índice de aparición de nuevas células de la reserva celular proliferante menos

madura. Las células NK son un tipo de linfocitos pertenecientes al sistema

inmunitario, también se les llama “tercera población” ya que cuando se conocieron

bien los linfocitos T y B por marcadores, las células NK no presentaban ninguno

de estos marcadores.

Las células Natural Killer y su principal función

Las células NK son componentes importantes en la respuesta inmune, comparten

un progenitor común con los linfocitos T. Son originarias de la médula ósea y son

grandes y granulares. Estas células no destruyen los microorganismos patógenos

directamente, sino que tienen una función relacionada con la destrucción de

células infectadas o que puedan ser cancerígenas. No son células fagocíticas, su

principal función va encaminada a destruir células infectadas o transformadas a

través del ataque a su membrana plasmática causando difusión de iones y agua

para el interior de la célula aumentando su volumen interno y cambiando la

permeabilidad de la membrana hasta un punto de ruptura en el cual ocurre la lisis;

los marcadores de estas células son CD56 Y CD16.

Las células NK son inespecíficas y responden desde el primer momento, también

destruyen células tumorales o infectadas por virus mediante apoptosis. Se cree

que estas células detectan a la célula diana por reconocimiento del glicocálix

anómalo. También se cree que las reconocen cuando las células infectadas o

tumorales pierden las moléculas del complejo mayor de histocompatibilidad (MHC)

de clase I, las cuales inhiben la acción de las células NK.

Investigaciones que se han hecho acerca de sus principales funciones y su

posible uso antitumoral.

La transformación de célula normal a maligna, puede resultar de varias causas

cuya naturaleza quizá puede radicar en el sistema inmune, el cual puede controlar

el crecimiento de las células tumorales o malignas. Aunque es posible que estos

procesos transformadores se presenten de manera espontánea por mutaciones al

azar; de modo alternativo, pueden ser inducidos por carcinógenos que pueden ser

tanto químicos, físicos o virales. La oncogénesis viral es de interés particular en la

inmunología tumoral, debido a la gran posibilidad de que las células,

transformadas por introducción de genes virales, expresen nuevos antígenos

relacionados con virus, que pueden ser reconocidos por el sistema inmunitario. El

campo de la inmunología de los tumores se basa en gran parte en la suposición

de que los tumores expresan antígenos que permiten la separación inmunitaria de

las células malignas y las células normales; estudios más recientes que han

aprovechado los adelantos en la inmunología celular y molecular, han demostrado

de manera convincente que muchos tumores humanos expresan antígenos que

pueden inducir respuestas humorales y celulares en el huésped.

Villalba, M. y De la Sierra, G. María afirman que:

Basándonos en otros estudios que se han elaborado con estas células,

estamos intentando conseguir una expansión y activación de las células NK

mucho más selectiva, de tal forma que estas células reconozcan de forma

específica y rápida los receptores inhibitorios que se encuentran en las

células tumorales y así pueda actuar contra éstas. Nuestra investigación se

dirige a conseguir la amplificación solamente de aquellas células NK que

tengan actividad citotóxica contra determinadas células tumorales. (p.43)

Este es otro argumento más a favor de que gracias a las investigaciones que se

están realizando, además se busque que la función de las células Natural Killer

sea más selectiva para evitar enfermedades autoinmunes; es decir aquellas

enfermedades en las que nuestras propias células comienzan a atacar a “células”

de nuestro organismo, ocasionando patologías de mal pronóstico.

Todos los componentes efectores del sistema inmune tienen la capacidad para

contribuir a la erradicación de células tumorales. Es posible que cada uno de estos

mecanismos efectores tenga una función en el control del crecimiento del tumor,

pero un mecanismo en particular puede ser más o menos importante según el

tumor y su localización. Las células NK pueden matar una amplia gama de células

tumorales in vitro, lo que indica que in vivo aún no se han obtenido resultados

favorables para comprobar su uso antitumoral. Los mecanismos mediante los

cuales las células NK reconocen y lisan células transformadas más que normales,

no han sido bien definidos, es por ello que ahí radica la importancia en que se

sigan haciendo este tipo de investigaciones. La citolisis o lisis celular por las

células Natural Killer esta mediada por la liberación de un factor citotóxico y la

generación de poros en la membrana de la célula infectada o transformada. Los

estudios recientes han demostrado que el incremento de la actividad de NK en los

órganos viscerales incrementa la resistencia al crecimiento de metástasis. Por

tanto, las células NK pueden representar una primera línea de defensa del

huésped contra el crecimiento de células transformadas en sitios tanto primarios

como metastásicos, así como para proporcionar un mecanismo efector reclutado

por células T o la administración farmacológica de citocinas para suplementar

respuestas antitumorales específicas.

Para Villalba, M. y De la Sierra, G. María

Los principales obstáculos que se han encontrado en estudios anteriores se

centran en los problemas que aparecen en la activación de las células NK,

ya que no se consigue un número suficientemente elevado de células NK

activadas correctamente para que sean efectivas en un periodo largo de

tiempo. Se ha observado que para la correcta activación y expansión de

estas células, además del uso de citocinas, es necesario el uso de células

accesorias, células tumorales que actúen como células diana (target) cuya

función sea activar las células NK. (p.44)

En los últimos años el conocimiento en la inmunobiología del cáncer ha

identificado a las células Natural Killers (NK) como unas auténticas armas

asesinas “killers” contra células transformadas. En pacientes con cáncer, como

pacientes con leucemia mieloide aguda, los estudios clínicos del efecto antitumoral

están basados en el efecto inmunológico mediado por las células NK en el

trasplante de progenitores hematopoyéticos de donante haploidéntico en los

pacientes con leucemia mieloide aguda (LMA). En estos pacientes la ausencia del

ligando HLA-I en el paciente y la presencia de los receptores KIR inhibitorios en el

donante desencadena un efecto antileucemia muy potente, incluso mayor que la

propia quimioterapia. Estudios preclínicos con líneas celulares han demostrado la

capacidad citotóxica de las células NK frente a líneas celulares de sarcoma de

Ewing, neuroblastoma, rabdomiosarcoma y osteosarcoma. La inmediatez de la

respuesta citotóxica de las células NK, la posibilidad de expandir y manipular estas

células, incluso en condiciones para uso humano, y la posibilidad de poder

combinarse con otros esquemas de tratamiento como radioterapia o quimioterapia,

hacen de las células NK un arma de terapia avanzada a desarrollar en los

próximos años. Las células NK son esenciales como parte de la respuesta inmune

innata y también por su colaboración en la respuesta inmune adaptativa. En las

primeras fases de la infección, las células NK actúan especialmente frente a virus,

de ahí que cuando estas células no actúan correctamente, el paciente se haga

vulnerable a toda una gama de enfermedades especialmente virales.

Conclusión

Las células Natural Killer, también se les conoce como “asesinas naturales”, su

principal función es destruir células que están infectadas por virus o aquellas

células transformadas o tumorales, las células NK destruyen solo aquellas células

infectadas, es decir, diferencian de células infectadas por virus o células

cancerígenas y de aquellas que no están infectadas, por lo tanto los

investigadores se han planteado su posible uso terapéutico antitumoral. En

resumen, las células NK tienen un papel importante en la defensa contra

enfermedades a través de sus dos principales funciones, la citotoxicidad y la

secreción de citocinas.

El estudio de las células Natural Killer, es importante, ya que recientemente se han

estado haciendo investigaciones para explicar y comprobar su posible función

antitumoral, dirigido principalmente hacia diversas terapias para el tratamiento del

cáncer hematológico, es decir, el cáncer que afecta a las células sanguíneas,

denominado leucemia; como la leucemia mieloide aguda, este es un tipo

de cáncer producido en las células de la línea mieloide de los leucocitos,

caracterizado por la rápida proliferación de células anormales que se acumulan en

la médula ósea e interfieren en la producción de glóbulos rojos normales,

posiblemente en un futuro y con el avance de la ciencia, se podrá aplicar éste tipo

de terapia clínica en otros tipos de cánceres y sarcomas como puede ser el cáncer

de pulmón, etc. El avance de la ciencia y la tecnología, así como de técnicas en

biología molecular e inmunología, pueden ayudar a que en un futuro no muy

lejano, se emplee un tratamiento mediante la producción de este tipo de células

para su uso antitumoral, pudiendo salvar la vida de pacientes con ciertas

enfermedades como las leucemias, si esto ocurre se dará un gran avance en la

Medicina, para bien de las personas que necesitan de este tipo de tratamiento.

Bibliografía

Stites, D.P., et al. (1997). Inmunología básica y clínica, México: el manual moderno.

Mendoza, R. J.F. (2004). Células NK, nuevos roles en su función inmunológica.Vertientes, revista especializada en ciencias de la salud 7(1-2):44-53.

Villalba, M. y De la Sierra, G. María. Generación de células NK para uso clínico antitumoral; IRB (Institut de Recherche en Biothérapie) Montpellier, Francia. Recuperado el 30 de enero de 2014, de http://www.ayudacancer.com/videos-articulos-aportados-a-ayudacancercom/118-generacion-de-celulas-nk-para-uso-clinico-antitumoral-/8719-generacion-de-celulas-nk-para-uso-clinico-antitumoral.html