Biología-Celular

La respuesta inmune depende de las matemáticas de escapes estrechos.

La forma en que las células inmunes seleccionan a los amigos de los enemigos puede describirse mediante un clásico acertijo matemático conocido como el «problema de escape estrecho».Ese es un hallazgo clave que surge de una colaboración internacional entre biólogos, inmunólogos y matemáticos, publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences.

El problema del escape angosto es un marco que a menudo se aplica en biología celular. Coloca partículas que se mueven al azar atrapadas en un espacio con solo una pequeña salida, y calcula el tiempo promedio requerido para que cada un escape.

«Esta es una nueva aplicación para algunas ecuaciones familiares», dice el coautor Justin Tzou del Departamento de Matemáticas y Estadísticas de la Universidad de Macquarie.

Tzou trabajó con colegas en las universidades de Oxford y Cambridge en el Reino Unido, la Universidad de Columbia Británica en Canadá y la Universidad de Skövde en Suecia para analizar cómo son probadas las células T, que identifican y atacan a los invasores. Los investigadores descubrieron que las ecuaciones utilizadas en el problema de escape estrecho juegan un papel clave en la determinación de si se desencadena una respuesta inmune.

El problema del escape estrecho resulta ser un primo cercano de la situación con los receptores de células T, dice Justin.»Se trata de determinar cuánto tiempo permanece una partícula difusora en una determinada región antes de escapar».

La forma única de las células T crea lo que se ha denominado una «zona de contacto cercano» para activar moléculas llamadas receptores de células T. A diferencia de la mayoría de las células, que tienen superficies relativamente lisas, las células T están cubiertas de volantes, protuberancias y otras protuberancias.

Los científicos han sabido durante mucho tiempo que las moléculas receptoras de células T se sientan en la superficie de las células para reconocer a los enemigos y desencadenar una respuesta hostil.

Los receptores contienen patrones moleculares que reflejan los que se encuentran en las superficies de bacterias, tumores y otros intrusos peligrosos. Pero exactamente cómo funciona el proceso de reconocimiento y activación, y particularmente cómo funciona de manera tan rápida y precisa, ha sido un misterio.

Mayor información en: Ricardo A. Fernandes, Kristina A. Ganzinger, et al «A cell topography-based mechanism for ligand discrimination by the T cell receptor» National Academy of Sciences, Published: 20 June 2019.

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