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» » » Descubierta una nueva enzima de la defensa inmunológica


Una serina proteasa, anteriormente desconocida, forma parte del arsenal de defensa antibacteriano de los granulocitos neutrófilos.

Los granulocitos neutrófilos comprenden defensas importantes para el sistema inmunológico. Cuando las bacterias patógenas penetran en el cuerpo, ellos son las primeras en la escena capaces de movilizar a otras células del sistema inmune a través de moléculas de señalización, para contener el riesgo. Con este fin, se liberan las serina proteasas, unas enzimas que dividen otras proteínas para activar las moléculas de señalización. Los científicos del Instituto Max Planck de Neurobiología, en Martinsried, han descubierto ahora una nueva serina proteasa: la neutrófilo serina proteasa 4, o NSP4. Esta enzima podría proporcionar una nueva diana para el tratamiento de enfermedades que implican al sistema inmune hiperactivo, como la artritis reumatoide.



El funcionamiento del sistema inmune se basa en la interacción compleja de las células más diversas y mediadores. Por ejemplo, los granulocitos neutrófilos (un grupo especializado de glóbulos blancos), reaccionan ante las bacterias liberando unas sustancias llamadas serina proteasas. Estas enzimas activan las moléculas señalizadoras, como las quimiocinas, escindiéndolas en una posición específica de la molécula. Las moléculas de señalización activas guían entonces a otras células inmunitarias hacia el foco de la inflamación, con el fin de destruir los agentes patógenos.

El equipo de investigación, dirigido por Dieter Jenne en el Instituto Max Planck de Neurobiología, en Martinsried, ha llegado así, a la serina proteasa 4 de neutrófilo, o NSP4. "Lo especial de esta enzima es que reduce las proteínas que tienen el aminoácido arginina en un determinado punto", dice Dieter Jenne, jefe del grupo de investigación en el Instituto con sede en Martinsried. "Aquí es donde la NSP4 difiere de las otras tres conocidas serina proteasas de neutrófilos, que son similares en estructura molecular, pero que tienen un reconocimiento distinto". Los científicos han podido aprovechar esta diferencia para desarrollar un principio activo que inhibe específicamente la NSP4, reduciendo así la reacción inmune.

Sin embargo, la actividad de la serina proteasa tiene su coste. Las enzimas no sólo curan inflamaciones, sino que a veces son ellas mismas las que las causan. Si se activan demasiadas células inmunes, pueden utilizar su arsenal de agresivas armas químicas contra los propios tejidos del cuerpo. Un serie de enfermedades inflamatorias crónicas se basan precisamente en este efecto. Como resultado, los científicos están buscando las sustancias que pueden bloquear las proteasas de neutrófilos. No obstante, hasta la fecha, ninguna de las sustancias ensayadas han podido desarrollarse como fármacos eficaces.

"Por el momento, no conocemos la identidad del sustrato NSP4, pero asumimos que deben ser moléculas señalizadoras", subraya Dieter Jenne. Las quimiocinas activas pueden reclutar un gran número de neutrófilos, y con su enorme cantidad resulta suficiente para causar daños tisulares. "Las proteasas actúan a veces como acelerantes, e incluso puede provocar una inflamación crónica, con total independencia de los intrusos bacterianos. Si desactivamos estas defensas, podríamos contrarrestar este efecto", explica.

En términos de historia evolutiva, la NSP4 es la más antigua de las cuatro conocidas serina proteasas de neutrófilos. Utilizando secuencias de genes, los científicos han demostrado que esta enzima no ha cambiado a través de cientos de millones de años de evolución, desde los peces óseos hasta los seres humanos. "Esto nos indica que la NSP4 regula un proceso fundamental", apunta Dieter Jenne.

El hecho de que esta enzima no se haya descubierto hasta ahora, es porque se produce en una concentración mucho más baja que las otras tres proteasas. Los científicos del Instituto Max Planck, llegaron a ella mientras buscaban en el genoma humano los genes que codifican las serina proteasas. En el proceso, se dieron cuenta de una secuencia de genes previamente desconocida. Natascha C. Perera, miembro del grupo de investigación de Martinsried y autor principal del estudio, logró producir y analizar la enzima en su estado activo y plegado.

Si consiguen establecer en el futuro, la NSP4 como una posible proteína diana para los medicamentos antiinflamatorios, ahora deben examinar su función en los organismos vivos y descubrir si el bloqueo de dicha enzima tiene efectos adversos. Los científicos están trabajando con la empresa Novartis para responder a estas preguntas con ratones de laboratorio. "Los inhibidores de la NSP4 podrían ser utilizados en enfermedades como la artritis crónica o las enfermedades inflamatorias de la piel", señala Dieter Jenne; "pero, primero tenemos que probar los efectos a largo plazo de estas sustancias".


- Referencia: Max-Planck-Gesellschaft.de, 2 abril 2012
- Imagen de microscopio de los tejidos humanos normales de la médula ósea, con la NSP4 coloreada en mieloblastos y mielocitos. © MPI of Neurobiology

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Editor del blog Pedro Donaire

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