Identifiquen un gen que bloqueja la inflamació aguda de les cèl·lules i la seva progressió a inflamació crònica

Investigadors de l'IDIBAPS han descobert un gen que és capaç de bloquejar la inflamació aguda de les cèl·lules i aturar la seva evolució a inflamació crònica. Es tracta del gen ZEB1, que es troba en una de les primeres cèl·lules immunitàries que respon a les infeccions, els macròfags. L'estudi ha fet servir models de ratolins i mostres humanes de pacients de sèpsia i malaltia psoriàsica. El treball ha identificat les substàncies proinflamatòries que el ZEB1 indueix tant, durant la fase inflamatòria com antiinflamatòria. Tot plegat ha obert la porta a desenvolupar noves estratègies en el tractament de malalties inflamatòries agudes i cròniques. La recerca s'ha publicat a la revista 'Nature Communications'.

Quan el cos humà s'enfronta a una infecció per microbis com bacteris o virus, certes cèl·lules conegudes com a cèl·lules immunitàries responen produint una resposta inflamatòria aguda. Tot i que aquesta és una resposta normal de l'organisme per frenar el perill, hi ha ocasions en què les cèl·lules poden respondre de forma excessiva, arribant a produir mal a l'organisme i fins i tot provocant la mort. Altres vegades, pot passar que la inflamació no es resolgui amb el temps i es converteixi en una crònica.

El treball de l’IDIBAPS ha demostrat que el gen ZEB1 promou l'inici de la inflamació aguda en macròfags mitjançant la producció de substàncies proinflamatòries, però alhora evita que la inflamació augmenti de forma descontrolada, provocant que els macròfags entrin en un estat de "no-reposta" del sistema immunitari. Això permet que el cos es recuperi i repari els teixits danyats per tornar a la normalitat. Aquest estat de "no-resposta immunitària" és important per evitar una resposta excessiva, però també pot ser perillós, deixant l'organisme susceptible a infeccions secundàries, freqüents en pacients hospitalitzats.

Per definir aquest mecanisme, l'estudi ha fet servir models de ratolins i mostres humanes de pacients de sèpsia (inflamació aguda) i malaltia psoriàsica (inflamació crònica). El treball ha revelat que durant la fase inflamatòria, el ZEB1 augmenta el consum de glucosa dels macròfags i la producció de lactat que contribueix a l'inici de la fase antiinflamatòria. ZEB1 també inhibeix que els macròfags captin i consumeixin certs aminoàcids. L'entrada i consum d'aminoàcids als macròfags és imprescindible per a la formació de certes estructures dins de la cèl·lula conegudes com a mitocondris i que constitueixen la "central d'energia" de les cèl·lules.

En aquest sentit, els investigadors han indicat que el ZEB1 està implicat en la disminució en l'entrada i el consum d'aminoàcids i, per tant, en la formació de nous mitocondris, desencadenant la fase de no resposta del sistema immunitari i, en conseqüència, inhibeix tant una inflamació aguda descontrolada, com la posterior evolució de la inflamació cap a una malaltia inflamatòria crònica.

"El nostre organisme usa la inflamació com a mesura protectora, però també és capaç d'autolimitar una resposta excessiva per evitar el possible dany de teixits i òrgans”, ha explicat Marlies Cortés. Malalties inflamatòries cròniques, com la psoriasi, són un exemple d'una fallada a frenar aquesta resposta inflamatòria. Tot i això, aquest mecanisme d'"autolimitació" o no-resposta del sistema immunitari pot afectar la capacitat de resposta a noves infeccions, com passa en molts casos de pacients amb sèpsia", indica Marlies Cortés, experta en immunologia de la inflamació del grup de recerca de l'IDIBAPS Regulació gènica en cèl·lules mare, la plasticitat i diferenciació cel·lular, i el càncer. A banda, ha detallat que la investigació ha demostrat que el mecanisme d'inflamació s'ha de regular de manera precisa per evitar tant l'excés com un dèficit en la resposta inflamatòria.

Aquest treball obre la porta a desenvolupar noves estratègies en el tractament de malalties inflamatòries agudes i cròniques, com ho són la sèpsia i la psoriasi. "Conèixer els gens i mecanismes pels quals el nostre sistema immunitari regula el procés inflamatori és imprescindible per dissenyar noves estratègies terapèutiques que permetin evitar els danys produïts”, ha conclòs Cortés.

L'estudi ha estat finançat per diverses agències, principalment per Leo Foundation, l'Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca (AGAUR) de la Generalitat de Catalunya i el Ministeri de Ciència i Innovació (MICINN). També hi ha participat experts dels Serveis de Reumatologia i Medicina Interna (Unitat de Cures Intensives) de l'Hospital Clínic de Barcelona.