¿Puede esta bioquímica "apagar" la inflamación?
Los macrófagos son células que juegan un papel clave en la inflamación. Y ahora, una nueva investigación, dirigida por el Trinity College Dublin en Irlanda, ha encontrado un proceso previamente desconocido que puede apagar la producción de factores inflamatorios en los macrófagos.
Los investigadores sugieren que el nuevo descubrimiento mejora nuestra comprensión de la inflamación y la infección.
Esperan que conduzca a nuevos tratamientos para enfermedades inflamatorias como enfermedades cardíacas, artritis reumatoide y enfermedad inflamatoria intestinal.
Su reciente descubrimiento se refiere a una molécula conocida como itaconato, que los macrófagos producen a partir de la glucosa.
Estudios anteriores ya habían demostrado que la molécula ayuda a regular la función de los macrófagos, pero no estaba claro cómo lo hacía.
“Es bien sabido”, explica el coautor principal del estudio Luke O'Neill, profesor de bioquímica del Trinity College de Dublín, “que los macrófagos causan inflamación, pero acabamos de descubrir que se les puede persuadir para que produzcan un bioquímico llamado itaconato. "
Usando células humanas y modelos de ratones, él y sus colegas encontraron que la producción de itaconato era similar a activar un "interruptor de apagado, en el macrófago, enfriando el calor de la inflamación en un proceso nunca antes descrito".
Los investigadores informan sus hallazgos en un artículo que ahora se publica en la revista. Naturaleza.
Inflamación y macrófagos
La inflamación es una serie de respuestas bioquímicas lanzadas por el sistema inmunológico cuando detecta algo que podría causar daño. Podemos verlo y sentirlo cuando se nos clava una astilla en el dedo, por ejemplo; el área de la herida se hincha, enrojece, palpita y se vuelve dolorosa.
A medida que se desarrolla el proceso de inflamación, grupos de diferentes células liberan sustancias que, a su vez, desencadenan una variedad de respuestas.
Por ejemplo, hacen que los vasos sanguíneos se expandan y se vuelvan permeables para que más sangre y células de defensa puedan llegar al sitio de la lesión, e irritan los nervios para que los mensajes de dolor viajen al cerebro.
Sin embargo, este poderoso sistema de defensa también puede activarse cuando el sistema inmunológico ataca células y tejidos sanos por error. Esto da lugar a enfermedades inflamatorias que pueden durar muchos años, a veces incluso toda la vida.
Los macrófagos son células diversas que participan en muchos procesos importantes del cuerpo, incluida la inflamación.
Su nombre proviene del griego para "grandes comedores", porque ingieren y procesan células muertas, desechos y materiales extraños.
Itaconato e interferones de tipo I
Como muchas células, los macrófagos utilizan la glucosa para obtener energía. Sin embargo, también se les puede inducir a usarlo para producir itaconato. Los científicos ya sabían que el itaconato ayuda a regular muchos procesos celulares en los macrófagos, pero la bioquímica involucrada no estaba clara.
En el nuevo estudio, el profesor O'Neill y sus colegas demostraron, por primera vez, que "el itaconato es necesario para la activación del factor de transcripción antiinflamatorio Nrf2 [...] en macrófagos humanos y de ratón".
Demostraron cómo, al alterar la producción de varias proteínas inflamatorias, el itaconato protegía a los ratones de un tipo de inflamación mortal que puede surgir durante la infección.
Uno de los efectos de la producción de itaconato fue limitar una respuesta inflamatoria que involucra interferones de tipo I.
Los interferones de tipo I son un grupo de proteínas que influyen en las respuestas inmunitarias que surgen durante la infección por virus, bacterias, hongos y otros patógenos.
Se sabe que las proteínas son particularmente importantes para la defensa contra virus. Sin embargo, también pueden provocar reacciones indeseables en algunos tipos de infección.
Los autores concluyen que sus hallazgos "demuestran que el itaconato es un metabolito antiinflamatorio crucial que actúa a través de Nrf2 para limitar la inflamación y modular los interferones de tipo I".
Al ser el primero en describir las reacciones químicas detrás de los efectos antiinflamatorios del itaconato, el estudio representa un trabajo pionero en el campo de la investigación de la inflamación.
Los investigadores ahora planean descubrir cómo hacer uso de los hallazgos para fabricar nuevos medicamentos antiinflamatorios.
"Este descubrimiento y las nuevas vías de investigación que ha abierto nos mantendrán ocupados durante algún tiempo, pero tenemos la esperanza de que algún día marque la diferencia para los pacientes con enfermedades que siguen siendo difíciles de tratar".
Prof. Luke O'Neill
Además de los investigadores del Trinity College Dublin, también colaboraron científicos de las siguientes instituciones: Harvard Medical School en Boston, MA; Universidad Johns Hopkins en Baltimore, MD; la Universidad de Cambridge, la Universidad de Oxford y la Universidad de Dundee, todas ellas en el Reino Unido; y la empresa farmacéutica GlaxoSmithKline.
