Plasticity of macrophage responses to activating factors

Abstract

Immunology became a discipline more than 100 years ago arising from the unmatched contributions of Elie Metchnikoff and Paul Ehrlich, who described phagocytosis processes by macrophages and “microphages”, as well as the sidechain theory of antibody formation and the mechanisms through which antibodies neutralize toxins and induce bacterial lysis (respectively). Currently, innate, and adaptive responses are known to be complementary systems interacting to provide a robust immunity. However, accumulating evidence throughout the years has shed light into the real complexity beyond the interplay of both immunity branches. Indeed, the differences between the roles canonically attributed to each system and the cellular compartments involved have been continuously challenged. One example is the emergence of the “innate immune memory” concept from findings in Bacille Calmette-Guérin-vaccinated individuals in which a level of protection against disparate pathogens was identified. This phenomenon has been studied in vitro in mononuclear phagocytes exposed primarily to a single pathogen-associated molecular patterns (PAMPs) in a regimen of a first stimulus, a period of resting, and a different secondary stimulus. Based on the differential inflammatory output, innate immune memory has been divided into innate immune training and tolerance, the difference being the nature of the secondary response (heightened versus reduced)...

La inmunología surgió como disciplina científica hace más de cien años partiendo de las inigualables contribuciones de Elie Metchnikoff y Paul Ehrlich; los cuales describieron el proceso fagocítico de macrófagos y “micrófagos”, así como la teoría de cadena lateral para la formación de anticuerpos y los mecanismos a través de los cuales estos anticuerpos neutralizan toxinas e inducen la lisis bacteriana (respectivamente). Actualmente, tanto la respuesta innata como adaptativa son consideradas sistemas complementarios que interactúan para producir una inmunidad robusta. Sin embargo, evidencias acumuladas durante años han arrojado luz acerca de la complejidad real más allá de la interacción entre ambas ramas del sistema inmune. De hecho, la separación entre los roles clásicamente atribuidos a cada sistema, así como alas diferentes células implicadas, ha sido continuamente cuestionada. Un ejemplo es la aparición del concepto de “inmunidad innata entrenada”, originado a partir de observaciones en individuos vacunados con el Bacilo de Calmette-Guérin en los que se detectó protección frente a patógenos no relacionados. Este fenómeno ha sido estudiado in vitro en células mononucleares fagocíticas expuestas principalmente a patrones moleculares asociados a patógenos siguiendo un régimen de, primer estímulo, un periodo de descanso, y un segundo estímulo diferente al anterior. Basándose en la diferente producción inflamatoria, la memoria de la inmunidad innata ha sido dividida en “entrenamiento” y “tolerancia”, dictando la dicotomía la diferente respuesta secundaria producida(incrementada o reducida)...