Los investigadores de UT Southwestern encuentran un vínculo entre la defensa inmunológica de respaldo y la mutación observada en la enfermedad de Crohn

DALLAS – Los genes que regulan un sistema de reciclaje celular llamado autofagia comúnmente están mutados en pacientes con enfermedad de Crohn, aunque el vínculo entre la limpieza biológica y la enfermedad inflamatoria intestinal sigue siendo un misterio. Ahora, los investigadores de UT Southwestern Medical Center han descubierto una pista intrigante.

Un equipo de investigación dirigido por la  Dra. Lora Hooper , presidenta de inmunología en UT Southwestern e investigadora del Instituto Médico Howard Hughes, ha determinado que un sistema de respaldo para combatir patógenos utiliza la maquinaria celular de la autofagia para entregar armas de proteínas a las líneas del frente: la célula. superficie – en la lucha contra el ataque bacteriano.

“Este es el primer ejemplo de esta vía alternativa que se usa en la defensa inmunológica en cualquier tipo de animal”, dijo el Dr. Hooper sobre el estudio con ratones, publicado hoy en línea en  Science .

Los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades estiman que alrededor de 3 millones de residentes de EE. UU. sufren de enfermedad inflamatoria intestinal y ese número se divide a partes iguales entre la enfermedad de Crohn y la colitis ulcerosa. Las dos condiciones se caracterizan por la inflamación crónica del tracto gastrointestinal.

El Dr. Shai Bel, investigador postdoctoral en el laboratorio del Dr. Hooper y autor principal del estudio, dijo que la importancia de los hallazgos del estudio se basa en la comprensión del complejo y dinámico ecosistema de los intestinos.

“Nuestros intestinos están repletos de billones de bacterias que hacen un gran servicio al ayudarnos a digerir los alimentos, pero también pueden causar enfermedades si pueden invadir nuestros tejidos”, dijo el Dr. Bel. “Para mantener a las bacterias útiles a una distancia segura, las células que recubren el intestino producen proteínas antimicrobianas, armas diminutas en la superficie celular que atacan y matan las bacterias que amenazan con invadir las células intestinales”.

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Los patógenos peligrosos, como los que causan la intoxicación alimentaria, han desarrollado sistemas de armas avanzados destinados a superar esa primera línea de defensa, continuó. La vía secundaria vista en este estudio parece enviar refuerzos a las líneas de batalla en la superficie celular, agregó.

La autofagia clásica, por la que el Dr. Yoshinori Ohsumi de Japón recibió el Premio Nobel de Fisiología o Medicina 2016, es un sistema que utilizan las células para degradar y reciclar componentes innecesarios. Si bien el sistema de defensa de respaldo observado en este estudio no es parte de la vía de la autofagia clásica, parece utilizar parte de la maquinaria celular de la autofagia. “Esta vía sustituta utiliza maquinaria de autofagia clásica para fabricar y transportar refuerzos de armas de proteínas a la superficie celular después de que falla la primera línea de defensa”, dijo el Dr. Hooper, también profesor de Inmunología y Microbiología con una cita adicional en el Centro de Genética. de Defensa del Huésped.

Para estudiar el sistema de defensa de respaldo, los investigadores utilizaron ratones diseñados por colaboradores de Boston para que la mutación se observara en muchos pacientes humanos con enfermedad de Crohn y luego expusieron a estos ratones a  Salmonella , un patógeno transmitido por los alimentos.

“Cuando las células intestinales de ratones normales de tipo salvaje se encuentran con  Salmonella , sus armas de proteínas viajan a través de este desvío o vía de respaldo, y aun así llegan a las líneas de batalla en la superficie celular”, dijo el Dr. Hooper, titular del Jonathan W. Uhr, MD Cátedra Distinguida de Inmunología y becaria Nancy Cain y Jeffrey A. Marcus en Investigación Médica, en honor al Dr. Bill S. Vowell. “En ratones con esta mutación de Crohn, la ruta de desvío está bloqueada y no puede matar las bacterias. De acuerdo con estos hallazgos, nuestros colaboradores encontraron que los ratones se enfermaban más cuando se exponían a otro patógeno transmitido por los alimentos”.

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Los investigadores observaron anomalías en el revestimiento intestinal de los ratones que se parecían a las anomalías en el empaquetamiento de proteínas que se observan en las células de los pacientes de Crohn, dijo. Sin embargo, enfatizó que la enfermedad de Crohn es una afección complicada y que este estudio no involucró ninguna prueba en humanos.

“La comprensión de lo que está sucediendo en los pacientes de Crohn y el papel de las mutaciones en este sistema de defensa de respaldo requerirá mucha más investigación”, dijo. “Creemos que este estudio proporciona una mejor comprensión de lo que va mal en el revestimiento intestinal de los pacientes de Crohn. El tiempo dirá.”

Dr. Sebastian Winter, Profesor Asistente de Microbiología y Becario WW Caruth, Jr. en Investigación Biomédica; los estudiantes de posgrado Mihir Pendse y Yuhao Wang; Dra. Yun Li, Instructora; Kelly Ruhn, técnico de investigación; y los asistentes de investigación Brian Hassell y Tess Leal, todos de Inmunología, también contribuyeron a este trabajo, al igual que un investigador con nombramientos conjuntos en el Instituto Broad, el Hospital General de Massachusetts y la Facultad de Medicina de Harvard.

El trabajo recibió el apoyo de los Institutos Nacionales de Salud, el Fondo Burroughs Wellcome, la Fundación Welch y el Instituto Médico Howard Hughes.

Acerca de UT Southwestern Medical Center

UT Southwestern, uno de los principales centros médicos académicos de la nación, integra investigación biomédica pionera con educación y atención clínica excepcionales. El cuerpo docente de la institución ha recibido seis premios Nobel e incluye a 22 miembros de la Academia Nacional de Ciencias, 18 miembros de la Academia Nacional de Medicina y 14 investigadores del Instituto Médico Howard Hughes. El cuerpo docente de más de 2700 es responsable de los avances médicos revolucionarios y está comprometido a traducir rápidamente la investigación impulsada por la ciencia en nuevos tratamientos clínicos. Los médicos de UT Southwestern brindan atención en alrededor de 80 especialidades a más de 100 000 pacientes hospitalizados, 600 000 casos en la sala de emergencias y supervisan aproximadamente 2,2 millones de visitas ambulatorias al año.

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