La inmunidad entrenada es un concepto relativamente nuevo que ha ganado una gran relevancia en el campo de la inmunología en los últimos años. Este fenómeno hace referencia a la capacidad del sistema inmunitario para activarse cuando está expuesto a una serie de estímulos, “recordar” esos encuentros previos que activaron la respuesta inmunitaria y utilizar ese proceso para responder de forma más potente cuando es activado de nuevo en respuesta tanto a los estímulos originales como a otros. A diferencia de la inmunidad adquirida, que se desarrolla después de la exposición a un patógeno específico y se basa en la producción de anticuerpos específicos para ese patógeno, la inmunidad entrenada se basa en cambios en la función de los leucocitos innatos, como los neutrófilos, los macrófagos y los neutrófilos. Estos cambios en la función de los leucocitos innatos son el resultado de la reprogramación las respuestas inmunitarias innatas a través de cambios epigenéticos y metabólicos. La inmunidad entrenada puede persistir durante meses o incluso años después de la exposición inicial al estímulo.

La inmunidad entrenada puede mejorar la capacidad del sistema inmunitario para combatir una amplia gama de patógenos, no solo aquellos a los que se ha expuesto anteriormente. Por ejemplo, se ha demostrado que la inmunidad entrenada está detrás de los efectos no específicos de algunas vacunas, como la vacuna BCG frente a tuberculosis o la vacuna frente al sarampión. Además de producir respuestas específicas frente a estas enfermedades, estas vacunas producen una activación general del sistema inmunitario innato, lo que disminuye la mortalidad frente a otras enfermedades infecciosas. Estos efectos no específicos protectores han sido observados en distintas poblaciones en África, América, Asía, Oceanía y Europa, tanto en niños como en ancianos.

Estos efectos pueden ir incluso más allá de nosotros mismos y afectar a las próximas generaciones. Estudios epidemiológicos en Guinea-Bissau han mostrado que los hijos de madres o de padres vacunados con BCG muestran un mayor grado de protección frente a todo tipo de infecciones tras la vacunación con esta misma vacuna. Si tanto la madre como el padre han sido vacunados, estos efectos protectores en la siguiente generación son incluso mayores. Los potenciales mecanismos detrás de estos efectos fueron descritos en una serie de experimentos llevados a cabo en ratones, en el que se mostró que la progenie de ratones que sobrevivieron a una infección fúngica presentaron mayor resistencia frente a infecciones bacterianas. De esta forma, la importancia y las consecuencias de la exposición a patógenos y a la vacunación pueden ir más allá de nuestra propia vida, afectar a nuestras próximas generaciones y en definitiva, a la evolución humana.

La pandemia de COVID-19 nos ha hecho ver la importancia de desarrollar nuevas herramientas en la lucha contra patógenos que pueden aparecer inesperadamente. Las pandemias no son excepciones en la historia humana. La aparición de nuevos patógenos o nuevas variantes de patógenos antiguos volverá a tener lugar tarde o temprano y debemos aprender de la reciente experiencia para estar más preparados para la próxima.

Aunque el desarrollo de los tipos clásicos de vacunas dirigidas a un antígeno específico sigue y seguirá siendo una herramienta fundamental para la prevención de futuras pandemias, el diseño, desarrollo, prueba, producción y distribución de estas vacunas requiere al menos 12-24 meses, incluso en los escenarios más optimistas. En la fase inicial de una pandemia, la propagación de la infección puede tener consecuencias desastrosas para la salud y la economía mundial, como se ha visto en el caso de COVID-19. El desarrollo de estrategias preventivas paralelas para aumentar la resistencia natural general de un huésped (hasta que se puedan desarrollar vacunas específicas) es fundamental. Una de esas estrategias podría ser el uso y desarrollo de vacunas que estimulen respuestas inmunitarias entrenadas y, por lo tanto, inducir una protección amplia (parcial) contra múltiples patógenos y/o el desarrollo de nuevos adyuvantes con tales propiedades. 

Con esto no quiero decir que la inmunidad entrenada sea la solución definitiva frente a próximas pandemias, o la cura frente a múltiples enfermedades. Por desgracia, esto no es así. La eliminación completa de un patógeno, o un grupo de células tumorales, depende de la activación adecuada y regulada de determinados tipos de respuestas innatas y adaptativas. Sin embargo, es un hecho que la mayoría de las vacunas y terapias actuales están centradas en la activación y la regulación de procesos que involucran al sistema inmunitario adaptativo y sus respuestas específicas, dejando de lado el sistema inmunitario innato. El desarrollo de herramientas y vacunas que nos permitan también activar y controlar el sistema inmunitario innato en diversas situaciones patológicas resulta fundamental para desarrollar una nueva generación de vacunas y terapias frente a distintas enfermedades. Apenas hemos empezado a explotar el potencial de esta rama de nuestro sistema inmunitario a nivel terapéutico. Sin duda, esto cambiará en las próximas décadas, incrementando nuestro arsenal de herramientas frente a todo tipo de enfermedades.

Referencias

(Arts et al., 2018; Benn et al., 2020; Berendsen et al., 2019; Domínguez-Andrés et al., 2023; Netea et al., 2020; Schaltz-Buchholzer et al., 2022)

Arts, R. J. W., Moorlag, S. J. C. F. M., Novakovic, B., Li, Y., Wang, S.-Y., Oosting, M., Kumar, V., Xavier, R. J., Wijmenga, C., Joosten, L. A. B., Reusken, C. B. E. M., Benn, C. S., Aaby, P., Koopmans, M. P., Stunnenberg, H. G., van Crevel, R., & Netea, M. G. (2018). BCG Vaccination Protects against Experimental Viral Infection in Humans through the Induction of Cytokines Associated with Trained Immunity. Cell Host & Microbe, 23(1), 89-100.e5. https://doi.org/10.1016/J.CHOM.2017.12.010

Benn, C. S., Roth, A., Garly, M. L., Fisker, A. B., Schaltz-Buchholzer, F., Timmermann, A., Berendsen, M., & Aaby, P. (2020). BCG scarring and improved child survival: a combined analysis of studies of BCG scarring. Journal of Internal Medicine, 288(6), 614–624. https://doi.org/10.1111/JOIM.13084

Berendsen, M. L. T., Øland, C. B., Bles, P., Jensen, A. K. G., Kofoed, P.-E., Whittle, H., de Bree, L. C. J., Netea, M. G., Martins, C., Benn, C. S., Aaby, P., De Bree, C., Netea, M. G., Martins, C., Benn, C. S., & Aaby, P. (2019). Maternal Priming: Bacillus Calmette-Guérin (BCG) Vaccine Scarring in Mothers Enhances the Survival of Their Child With a BCG Vaccine Scar. Journal of the Pediatric Infectious Diseases Society. https://doi.org/10.1093/jpids/piy142

Domínguez-Andrés, J., Dos Santos, J. C., Bekkering, S., Mulder, W. J. M., van der Meer, J. W. M., Riksen, N. P., Joosten, L. A. B., & Netea, M. G. (2023). Trained immunity: adaptation within innate immune mechanisms. Physiological Reviews, 103(1), 313–346. https://doi.org/10.1152/PHYSREV.00031.2021

Netea, M. G., Domínguez-Andrés, J., Barreiro, L. B., Chavakis, T., Divangahi, M., Fuchs, E., Joosten, L. A. B., van der Meer, J. W. M., Mhlanga, M. M., Mulder, W. J. M., Riksen, N. P., Schlitzer, A., Schultze, J. L., Stabell Benn, C., Sun, J. C., Xavier, R. J., & Latz, E. (2020). Defining trained immunity and its role in health and disease. Nature Reviews Immunology. https://doi.org/10.1038/s41577-020-0285-6

Schaltz-Buchholzer, F., Bjerregård Øland, C., Berendsen, M., Bjerregaard-Andersen, M., Stjernholm, E. B., Golding, C. N., Monteiro, I., Aaby, P., & Benn, C. S. (2022). Maternal BCG primes for enhanced health benefits in the newborn. The Journal of Infection, 84(3). https://doi.org/10.1016/J.JINF.2021.12.028

Image: Kaur, G., Singh, S., Nanda, S., Zafar, M. A., Malik, J. A., Arshi, M. U., … & Agrewala, J. N. (2022). Fiction and facts about BCG imparting trained immunity against COVID-19. Vaccines10(7), 1006.

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    Jorge Domínguez Andrés

    Jorge Domínguez Andrés

    Assistant Professor in Radboud University

    Jorge got his PhD in Biochemistry at the Autonomous University of Madrid with extraordinary award. He is currently PI and assistant professor at the Radboud University Nijmegen Medical Centre.