El modelado metabólico de células Th17 individuales revela reguladores de la autoinmunidad

Área de la Ciencia:

• Inmunología
• Biología de sistemas
• Ingeniería metabólica

Sus antecedentes:

• El metabolismo celular influye críticamente en la función de las células inmunes.
• Estudiar los estados metabólicos de las células individuales es un desafío.
• Las células T auxiliares 17 (Th17) muestran variabilidad funcional, incluido el potencial patógeno.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un algoritmo computacional (Compass) para caracterizar los estados metabólicos celulares.
• Asociar los estados metabólicos con la variabilidad funcional de las células Th17.
• Identificar las vías metabólicas que regulan la patogenicidad de Th17.

Principales métodos:

• Desarrolló el algoritmo Compass que integra la secuenciación de ARN de una sola célula y el análisis del equilibrio de flujo.
• Compass aplicado para analizar los estados metabólicos de las células Th17.
• Resultados validados mediante ensayos metabólicos, perturbaciones genéticas/químicas y modelos in vivo de autoinmunidad del SNC.

Principales resultados:

• Compass identificó un cambio metabólico entre la glucólisis y la oxidación de los ácidos grasos en las células Th17.
• La patogenicidad Th17 está correlacionada con el metabolismo de la arginina y la poliamina.
• La alteración del metabolismo de la poliamina inhibió las citoquinas Th17, promovió los marcadores reguladores de las células T (Treg) y atenuó la inflamación autoinmune.

Conclusiones:

• La brújula caracteriza efectivamente los estados metabólicos celulares a partir de datos de secuenciación de ARN de una sola célula.
• El metabolismo de la poliamina es un determinante crítico de la patogenicidad de las células Th17.
• Dirigirse al metabolismo de la poliamina representa una estrategia terapéutica prometedora para las enfermedades autoinmunes mediadas por Th17.