Los investigadores de la UNSW del Centro de Excelencia ARC en Imagen Molecular Avanzada han construido un sensor para medir la carga de la membrana de nuestras células T.

Las células T son el "cerebro" de nuestro sistema inmunológico, por lo que comprender cómo detectan y responden al antígeno es extremadamente importante.

Hasta ahora no sabíamos cómo la unión del antígeno al receptor de la célula T desencadena una respuesta de activación intracelular, o por qué el receptor no envía señales cuando no está unido a antígenos.

Las interacciones electrostáticas entre las proteínas (el receptor) y la membrana juegan un papel clave aquí.

Ahora, existe una herramienta para medir las interacciones de la membrana electrostática en las células.

Yuanqing (Alex) Ma, estudiante de doctorado de la profesora de UNSW Scientia y directora adjunta del Centro de excelencia en imágenes, Katharina Gaus, fue el autor principal de un artículo en Biotecnología de la naturaleza .

Alex y el equipo diseñaron y construyeron un sensor de transferencia de energía por resonancia (FRET) de Förster.

Alex dijo que el sensor de carga de la membrana mide el potencial eléctrico en la valva interna de la membrana plasmática celular, una propiedad de la membrana diferente del potencial transmembrana que a menudo se conoce en el campo de la neurociencia.

"Hemos creado una herramienta muy interesante utilizando algo de ciencia ingeniosa que nos permite medir y ver cómo funcionan las células T, " él dijo.

“Nuestro sensor FRET puede medir cargas diminutas en células vivas. Y esto nos permite saber cómo el entorno de la membrana afecta al receptor de células T y por qué envía señales o no.

La idea del diseño del sensor era bastante simple, pero poner la idea en acción no fue sencillo, Dijo Alex.

"Hubo muchas pruebas y errores en la construcción del sensor y aún más cuando comenzamos a probar el sensor, " él dijo.

"Una vez que probamos el sensor fuera de la celda, tuvimos que probarlo dentro de la celda, lo que también fue bastante complicado. Hay tantos factores impredecibles que ocurren dentro de una celda que a menudo complican nuestra interpretación de los resultados. Como resultado, se realizaron múltiples controles para justificar el resultado, lo cual fue duro ".

Otra herramienta que el equipo desarrolló recientemente es un sensor que cambia de color cuando el receptor de células T se agrupa. reportado en la revista Comunicaciones de la naturaleza .

Este sensor también funciona en células vivas. Ahora los investigadores de la UNSW pueden monitorear el entorno de la membrana con el sensor de carga, y la dinámica del receptor con el sensor de agrupamiento.

"Estos sensores nos brindan la capacidad de mapear las cargas de la membrana y la dinámica del receptor en una célula a lo largo del tiempo, lo que ha aumentado nuestra capacidad para comprender la función biológica de la carga de la membrana en diferentes actividades celulares, "Dijo Alex.

"Esto era difícil antes debido a la falta de herramientas".

Una de las cosas que los sensores han ayudado a comprender a los investigadores es cómo el entorno lipídico de la membrana afecta la estructura del receptor de células T durante una respuesta inmunológica.

El profesor Gaus dijo que ahora pueden seguir cómo se regula la activación de las células T.

"Antes de este trabajo, solo podíamos adivinar por qué el receptor no envía señales en las células en reposo, " ella dijo.

"Estos sensores fueron un tour de force de Alex, no fue fácil, por ejemplo, para ajustar el sensor al rango en el que las cargas de la membrana encienden y apagan el receptor.

"Tenemos la primera evidencia directa de que las interacciones electrostáticas regulan la señalización del receptor de células T".

El equipo utilizará las herramientas creadas en el laboratorio de la UNSW para comprender mejor cómo comienza y se regula la señalización de las células T.

"Esperamos ponerlos a trabajar y descubrir cómo nuestro sistema inmunológico desencadena respuestas posteriores, "Dijo el profesor Gaus.