Identifican un gen que bloquea la inflamación aguda de las células y su progresión a inflamación crónica

Investigadores del IDIBAPS han descubierto un gen que es capaz de bloquear la inflamación aguda de las células y detener su evolución a inflamación crónica. Se trata del gen ZEB1, que se encuentra en una de las primeras células inmunitarias que responde a las infecciones, los macrófagos. El estudio ha utilizado modelos de ratones y muestras humanas como pacientes de sepsis y psoriasis. El trabajo ha identificado las sustancias proinflamatorias que el ZEB1 induce tanto, durante la fase inflamatoria como la antiinflamatoria. Todo ha abierto la puerta a desarrollar nuevas estrategias en el tratamiento de enfermedades inflamatorias agudas y crónicas. La investigación se ha publicado en la revista 'Nature Communications'.

Cuando el cuerpo humano se enfrenta a una infección por microbios como bacterias o virus, ciertas células conocidas como células inmunitarias responden produciendo una respuesta inflamatoria aguda. Aunque esta es una respuesta normal del organismo para frenar el peligro, hay ocasiones en que las células pueden responder de forma excesiva, llegando a producir mal al organismo e incluso provocante la muerte. Otras veces, puede pasar de que la inflamación no se resuelva con el tiempo y se convierta en una crónica.

El trabajo del IDIBAPS ha demostrado que el gen ZEB1 promueve el inicio de la inflamación aguda en macrófagos mediante la producción de sustancias proinflamatorias, pero al mismo tiempo evita que la inflamación aumente de forma descontrolada, provocando que los macrófagos entren en un estado de "no-respuesta" del sistema inmunitario. Eso permite que el cuerpo se recupere y repare los tejidos dañados para volver a la normalidad. Este estado de "no respuesta inmunitaria" es importante para evitar una respuesta excesiva, pero también puede ser peligroso, dejando el organismo susceptible a infecciones secundarias, frecuentes en pacientes hospitalizados.

Para definir este mecanismo, el estudio ha utilizado modelos de ratones y muestras humanas de pacientes de sepsis (inflamación aguda) y psoriasis (inflamación crónica). El trabajo ha revelado que durante la fase inflamatoria, el ZEB1 aumenta el consumo de glucosa de los macrófagos y la producción de lactato que contribuye al inicio de la fase antiinflamatoria. ZEB1 también inhibe que los macrófagos capten y consuman ciertos aminoácidos. La entrada y consumo de aminoácidos en los macrófagos es imprescindible para la formación de ciertas estructuras dentro de la célula conocidas como mitocondrios y que constituyen la "central de energía" de las células.

En este sentido, los investigadores han indicado que el ZEB1 está implicado en la disminución en la entrada y el consumo de aminoácidos y, por lo tanto, en la formación de nuevos mitocondrios, desencadenando la fase de no respuesta del sistema inmunitario y, en consecuencia, inhibe tanto una inflamación aguda descontrolada, como la posterior evolución de la inflamación hacia una enfermedad inflamatoria crónica.

"Nuestro organismo usa la inflamación como medida protectora, pero también es capaz de autolimitar una respuesta excesiva para evitar el posible daño de tejidos y órganos”, ha explicado Marlies Cortés.. Enfermedades inflamatorias crónicas, como la psoriasis, son un ejemplo de un fallo a frenar esta respuesta inflamatoria. Sin embargo, este mecanismo de "autolimitación" o no respuesta del sistema inmunitario puede afectar a la capacidad de respuesta a nuevas infecciones, como pasa en muchos casos de pacientes con sepsis", indica Marlies Cortés, experta en inmunología de la inflamación del grupo de investigación del IDIBAPS Regulación génica en células madre, la plasticidad y diferenciación celular, y el cáncer. Aparte, ha detallado que la investigación ha demostrado que el mecanismo de inflamación se tiene que regular de manera precisa para evitar tanto el exceso como un déficit en la respuesta inflamatoria.

Este trabajo abre la puerta a desarrollar nuevas estrategias en el tratamiento de enfermedades inflamatorias agudas y crónicas, como lo son la sepsis y la psoriasis. "Conocer los genes y mecanismos por los cuales nuestro sistema inmunitario regula el proceso inflamatorio es imprescindible para diseñar nuevas estrategias terapéuticas que permitan evitar los daños producidos”, ha concluido Cortés.

El estudio ha sido financiado por varias agencias, principalmente por Leo Foundation, la Agència de Gestió d'Ajudes Universitàries i d'Investigació (AGAUR) de la Generalitat de Catalunya y el Ministerio de Ciencia e Innovación (MICINN). También han participado expertos de los Serveis de Reumatologia i Medicina Interna (Unitat de Cures Intensives) del Hospital Clínic de Barcelona.