Los trabajos muestran que explotar estos mecanismos permite obtener en el ratón una respuesta inmunitaria cualitativa en respuesta a la aplicación de una vacuna mediante masaje cutáneo. Estos resultados, que se publicarán en Cell Reports, aportan nuevos conocimientos sobre el papel de los estímulos mecánicos en las respuestas inmunitarias de la piel y abren el camino a nuevas alternativas a las inyecciones de medicamentos.
¿Y si administrar una vacuna se volviera tan común como aplicarse una crema?
Imagen de ilustración Pixabay
La piel constituye la barrera protectora del organismo contra las agresiones del entorno: rayos UV, moléculas tóxicas... Debe adaptarse constantemente para cumplir su función de manera eficaz.
También está sometida permanentemente a tensiones mecánicas intrínsecas propias de su estructura compleja[1]. Durante una herida o una inflamación cutánea, este "estrés mecánico" juega un papel inmunitario mayor, en particular modulando finamente la acción de ciertas células inmunitarias sensibles a las variaciones de tensión en la piel.
Sin embargo, respecto a las tensiones mecánicas externas, el impacto fisiológico de un estrés mecánico causado por un estiramiento transitorio de la piel -como durante fricciones o masajes- sigue estando poco comprendido.
Un equipo de investigadoras e investigadores coordinado por Élodie Segura, directora de investigación del Inserm, en el laboratorio Inmunidad y cáncer (Inserm/Instituto Curie) y por Stuart A. Jones, profesor y director del Centre for Pharmaceutical Medicine Research, en el Institute of Pharmaceutical Science (King's College London) se ha interesado por la manera en que el estrés mecánico causado por un masaje podría afectar la inmunidad y la impermeabilidad protectora de la piel.
Los científicos utilizaron una herramienta que permite estirar la piel para imitar, durante 20 minutos y sin inducir lesión, un masaje que aplica sobre la piel una tensión similar a la de un masaje terapéutico o a la aplicación de una crema. Luego compararon en el ratón y, en parte, en voluntarios humanos, varios parámetros mecánicos, microbiológicos y fisiológicos de la piel con y sin masaje.
Estructura de la piel de ratón después del estiramiento, mediante tinción histológica. La barra de escala corresponde a 100 micrómetros.
© Darawan Tabtim-On y Renaud Leclère - Plataforma de patología experimental del Instituto Curie
Primero observaron que el masaje volvía la piel temporalmente permeable a las moléculas muy grandes (o macromoléculas) tanto en humanos como en animales. Esta permeabilidad aparecía ligada a una apertura de los folículos pilosos (la cavidad en la que nace el pelo), que, favorecida por el masaje, permitía a las macromoléculas en superficie penetrar en el tejido cutáneo.
En los roedores, las investigadoras e investigadores también observaron que esta apertura de los folículos pilosos permitía la entrada en la piel de compuestos derivados de las bacterias presentes naturalmente en su superficie (el microbioma cutáneo). Este fenómeno desencadenaba entonces una respuesta inmunitaria que conllevaba en particular una reacción inflamatoria local y el inicio de la respuesta inmunitaria llamada "adaptativa". Esta inmunidad que permite la eliminación altamente específica de patógenos está en el origen de la memoria del sistema inmunitario y es estimulada por la vacunación.
"Estos resultados sugieren que el estrés mecánico actúa como una señal de peligro en la piel, indica Élodie Segura. La entrada en la piel de compuestos del microbioma favorecida por el estiramiento podría así alertar al sistema inmunitario local sobre la pérdida de impermeabilidad de la barrera cutánea y activarlo para responder al potencial peligro."
Con base en estas observaciones, el equipo se interesó por la posibilidad de explotar estas propiedades para desarrollar una técnica de vacunación no invasiva por aplicación cutánea. Aplicó mediante masaje una vacuna contra la gripe (H1N1) sobre la piel de ratones, y comparó la reacción inmunitaria con la producida en reacción a una inyección intramuscular clásica de esta vacuna.
"Deben realizarse pruebas en humanos para confirmar estos resultados observados en el ratón, porque existen diferencias bien conocidas entre las pieles de nuestras dos especies, precisa Élodie Segura. También necesitaremos comprender cómo cada tipo de células cutáneas reacciona específicamente frente al estrés mecánico y cuáles son precisamente los productos del microbioma que estimulan la respuesta inflamatoria. Dominar estos procesos en humanos podría así permitir desarrollar métodos de vacunación o administración de medicamentos sin aguja y no invasivos", concluye la investigadora.
Pero estos resultados también podrían tener importantes implicaciones desde un punto de vista toxicológico. Sugieren en efecto que las fricciones o el masaje de la piel podrían favorecer la penetración en el organismo de moléculas nocivas -contaminantes o alérgenos presentes sobre la piel o en cremas de aplicación cutánea-, y estimular respuestas inmunitarias no deseadas (inflamatorias o alérgicas). Ahora bien, hasta la fecha, las evaluaciones de riesgos químicos de un producto no incluyen la posibilidad de que una macromolécula pueda entrar en la piel. Por lo tanto, estudios complementarios podrían interesarse por los vínculos entre estrés mecánico y sensibilización a alérgenos.
Nota:
[1] La piel presenta una estructura multicapa compleja, estratificada en tres capas principales: la epidermis (la más externa), la dermis y la hipodermis (la más interna). Cada una de estas tres capas está compuesta por células de tipos diferentes y presenta un espesor variable según las partes del cuerpo pero también de un individuo a otro.