Mayo Clinic Discovers Mechanisms of Communication Between Cells Regulating Immunity

Monday, August 21, 2006

Mayo Clinic researchers have discovered how a key communication interaction takes place between cells that govern the body's immune response to diseases, such as HIV infection. This discovery may allow scientists to develop targeted therapies aimed at manipulating the immune system's regulatory and communication commands.

The findings, in the current edition of Immunity (opens in new window), include two basic discoveries:

1. a specific molecule belonging to a group known as chemokines stimulates the physical movement of the chemokine's own receptor so it is close to the receptor of an immune system's T cell to which it is sending signals
   
2. identification of the binding site the chemokine uses to signal its messages
   

Think of it in terms of a telephone call. Mayo Clinic researchers discovered that the chemokine under study makes a local call — not a long distance call — on a dedicated line to get its points across.

"The intracellular signaling pathways responsible for the biological effects of chemokines on T cells have been only poorly understood," says Karen Hedin, Ph.D., Mayo Clinic immunologist and lead author of the study. "Our results broaden the understanding of chemokine communication signaling in immune cells because they suggest potential new communication roles for an entire group of molecules. This is exciting because these molecules — found throughout the immune system — regulate basic immune properties. This discovery expands the field of therapeutic targets at which to aim new treatments for diseases, including HIV-1, the virus that causes AIDS."

Las células T y las quemoquinas

Las células T son células circulantes de ataque del sistema inmunológico que responden a la presencia de virus o bacterias en el organismo. Las quemoquinas imparten instrucciones a las células T, y son mensajeras intracelulares que ayudan a regular el sistema inmunológico al dirigir el movimiento celular y guiar el desarrollo, crecimiento, supervivencia y función de las células.

En años recientes, las quemoquinas se han convertido en un tema álgido en los estudios sobre el sistema inmunológico debido al poderoso papel de regulación que desempeñan en la función inmunológica, el cual aún no se comprende completamente. Los efectos biológicos de las quemoquinas son manejados por moléculas llamadas receptores de quemoquina. Un ejemplo de un receptor de quemoquina importante es el CXCR4, tema del estudio actual de Mayo. El receptor de quemoquina CXCR4 estimula los movimientos y propiedades de las células T, así como la proliferación (y a veces, muerte) de muchos otros tipos de células. El CXCR4 es importante también debido a que se une directamente al VIH-1 (Virus de inmunodeficiencia humana 1). Esta propiedad, junto con la capacidad del VIH-1 de unirse a otra célula del sistema inmunológico, llamada CD4, permite a los virus infectar a los linfocitos T.

Colaboración y apoyo En esta investigación también participaron por parte de Mayo los siguientes doctores: Ashok Kumar, Troy Humphreys y Patricia Bramati; asimismo, formaron parte de la investigación: Kimberly Kremer, Lavone Bradfield y Contessa Edgar, también de Mayo Clinic. El trabajo se financió en parte gracias a la filantropía de Barbara Lipps a Mayo Clinic y a subsidios de los Institutos Nacionales de Salud.

Mayo Clinic, a través de un enfoque dedicado a las necesidades individuales de los pacientes, proporciona servicios de diagnóstico y tratamiento en cada sub-especialidad en sus instalaciones de Rochester en Minnesota, Jacksonville en Florida, Phoenix y Scottsdale en Arizona.

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