Dos estudios recientes describen los primeros pasos para comprender el desarrollo del sistema inmunitario a los primeros años de vida . Olin et al. encontraron que el desarrollo temprano del sistema inmunitario siguió un patrón estereotipado en niños prematuros y a término, mientras que Traglia et al. se compararon los contribuyentes maternos y fetales al sistema inmunitario de los primeros años de vida. Ambos estudios utilizaron tecnologías de alto rendimiento para medir múltiples factores simultáneamente.

Olin et al. sangre analizada de 100 recién nacidos: 50 partos prematuros y 50 partos a término. Perfilaron las frecuencias celulares de todas las principales poblaciones de células inmunitarias utilizando CiTOF y 267 proteínas plasmáticas mediante inmunoensayo en sangre del cordón umbilical al nacer, y en sangre a las semanas 1, 4 y 12 después del nacimiento. Las muestras de sangre de cordón umbilical fueron muy diversas, con poca correlación con el fenotipo inmunitario postnatal. Los partos prematuros se asociaron con una fuerte firma proinflamatoria. Los neutrófilos aumentaron con la edad gestacional, y los recién nacidos prematuros tuvieron números más bajos en comparación con los recién nacidos a término. El análisis de datos topológicos utilizando proteínas plasmáticas y frecuencias de población de células inmunitarias encontró que, aunque los niños nacidos antes o a término eran diferentes entre sí al nacer, convergían en un fenotipo inmune estereotipado.

Además, en comparación con sus padres, los sistemas inmunitarios de los recién nacidos fueron más dinámicos con el tiempo y tuvieron una variabilidad intraindividual mucho mayor. Esto contrasta con el trabajo anterior que mostró que las diferencias interindividuales eran sustancialmente mayores y se veían afectadas por las exposiciones ambientales . En los adultos, las mediciones repetidas de los componentes del sistema inmunitario a lo largo del tiempo permanecen en gran medida estables, observándose mayores diferencias entre las personas en lugar de dentro. Con el tiempo, los fenotipos de las células B, las células asesinas naturales (NK) y las células dendríticas (DCs) en los recién nacidos se vuelven más similares a los de sus padres, mientras que las células T no lo hacen. Esto pone de relieve una ventana de desarrollo crítica para estos tipos de células al principio de la vida. Olin et al. también se analizaron los microbiomas de los recién nacidos. La diversidad del microbioma aumentó después del nacimiento y aquellos con baja diversidad (y niveles altos de poblaciones de células T activadas) mostraron una mayor heterogeneidad inmunológica a los 3 meses de edad. Además, varias poblaciones clave de células inmunitarias (células B, células NK y DCs) alcanzaron fenotipos similares a los adultos en los primeros 3 meses de vida, lo que sugiere que la exposición a antígenos por parte de estas células durante este período podría conducir a diversos resultados más adelante en la vida. Por ejemplo, la susceptibilidad diferencial a la autoinmunidad y el asma puede estar relacionada con la exposición a DC a antígenos bacterianos en las primeras etapas de la vida, lo que podría conducir a un DCs más tolerogénico más adelante en la vida. En general, Olin et al. proporcione una visión detallada del desarrollo del sistema inmunitario que apoye un modelo en el que el sistema inmunitario es muy heterogéneo al nacer, pero converge en los primeros 3 meses de vida.

El entorno de citoquinas fetales tiene un efecto importante en el desarrollo fetal. Por ejemplo, los niveles altos de interleucina (IL)-6, IL-1, IL-8 y factor de necrosis tumoral (TNF) predicen el nacimiento prematuro y los interferones tipo I son esenciales para la resistencia del huésped a la infección fetal por el virus del Zika en un modelo de ratón . Traglia et al. se centró en la heredabilidad de los niveles de citoquinas y quimioquinas entre madres e bebés mediante la realización del primer estudio de todo el genoma de reguladores inmunitarios en bebés y madres simultáneamente. Se midieron varios niveles de citoquinas y quimioquinas en más de 700 pares madre–hijo y se calculó la heredabilidad basada en polimorfismo de un solo nucleótido de cada uno para encontrar loci que contribuyen a sus niveles. Los resultados del estudio mostraron una variabilidad sustancialmente menor en los niveles de citoquinas y quimioquinas en bebés en comparación con las madres. Siete quimiocinas tenían niveles muy altos de heredabilidad, lo que sugiere que hay un fuerte componente genético en los programas quimiotácticos tempranos en el bebé. Traglia et al. se identificó el locus PLCL2 como altamente asociado con varias citocinas y quimiocinas inflamatorias que están implicadas en la respuesta humoral y la señalización del receptor de células B (interferón γ, IL-2, ligando con motivo c-c de quimiocinas 7, ligando con motivo c-x-c de quimiocinas 9 y ligando con motivo c-c de quimiocinas 19).

La genética materna contribuyó sustancialmente a los niveles de seis citocinas o quimiocinas en el bebé . De estos, el nivel neonatal de la citocina IL-4 no fue influenciado por la genética fetal, sino solo por la heredabilidad materna. Curiosamente, la genética fetal contribuyó a los niveles de citocinas y quimiocinas en las madres. Por ejemplo, un polimorfismo de un solo nucleótido fetal dentro de un ARN largo no codificante cerca de ADCYAP1 se asoció con niveles de cadena de receptores alfa de IL-2 solubles maternos (sIL-2Ra). La genética fetal contribuyó al entorno de citoquinas maternas probablemente a través de la señalización en la placenta, no a través de la transferencia directa de citoquinas y quimioquinas a través de la placenta. Ciertas citocinas en el recién nacido se pueden explicar por el genotipo materno, y sIL-2Ra en las madres se puede explicar por el genotipo del recién nacido, lo que sugiere una interacción bidireccional. Este análisis de heredabilidad cruzada comienza a arrojar luz sobre la compleja dinámica de las interacciones inmunológicas materno–fetales.

Ambos estudios analizan el desarrollo del sistema inmunitario en las primeras etapas de la vida utilizando tecnologías de alto rendimiento. Si bien abordan esta cuestión desde diferentes ángulos, tomados en conjunto, construyen un marco para comprender los factores hereditarios y ambientales que caracterizan la inmunidad de la vida temprana.