Las infecciones secundarias asociadas a estados de inmunosupresión en pacientes sépticos son la principal causa de muerte en las Unidades de Cuidados Intensivos. Por lo tanto, el desarrollo de estrategias enfocadas a utilizar drogas que reviertan este estado resulta prometedor. En este trabajo utilizamos el Ácido All-trans Retinoico (ATRA) para estudiar la modulación del estado inmunológico en un modelo murino de inmunosupresión (IS) por administración crónica de lipopolisacáridos. Demostramos un rol primordial de las células mieloides supresoras (Gr-1+ CD11b+ supresoras) en la inhibición de la proliferación T en los animales IS. Esta población adquiere sus propiedades inhibitorias en la médula ósea, y en el contexto de inmunosupresión, es direccionada a los ganglios linfáticos para ejercer su función. Asimismo, el ATRA evidenció claros efectos en el restablecimiento de la proliferación de linfocitos T, asociado a una disminución del número de Gr-1+ CD11b+ supresoras vivas en ganglios linfáticos, acompañado también de un aumento en los linfocitos T CD4+. Asimismo, demostramos que la administración del ATRA a los animales IS mejoró tanto la respuesta inmune innata, en términos de eliminación de un foco bacteriano, como la respuesta inmune humoral primaria. Nuestros resultados demuestran que el ATRA modula la respuesta inmune alterada en el estado de inmunosupresión actuando sobre distintos procesos y representa una estrategia posible para el tratamiento de pacientes sépticos que presenten un estado de inmunosupresión.