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El tratamiento de la nueva enfermedad de Crohn puede ser el resultado del descubrimiento de la "proteína de guardaespaldas"
Se desconoce la causa exacta de la enfermedad de Crohn, una afección que causa inflamación del intestino. Sin embargo, los científicos coinciden en que es probable que se produzca cuando ciertas variantes genéticas se combinan con una reacción inmune anormal provocada por algo en el medio ambiente. Ahora, un nuevo estudio realizado por dos investigadores arroja luz sobre uno de los factores genéticos, a saber, cómo una proteína de guardaespaldas ayuda a estabilizar una proteína que se sabe está relacionada con la enfermedad de Crohn.
Catherine Leimkuhler Grimes, profesora asistente de química y bioquímica, y Vishnu Mohanan, estudiante de doctorado en ciencias biológicas, ambos en la Universidad de Delaware, escriben sobre sus hallazgos en el Revista de Química Biológica.
Nuestro intestino alberga más de un billón de bacterias, sin las cuales no podríamos digerir nuestros alimentos y convertirlos en proteínas, vitaminas, minerales y otros nutrientes esenciales que necesitan nuestras células.
Al mismo tiempo, nuestro sistema inmune tiene la tarea compleja de protegernos contra los agentes patógenos (organismos extraños que causan daño), una tarea aún más desafiante por la presencia de nuestra flora intestinal amistosa.
El sistema inmune se basa en los receptores para distinguir las bacterias amigables de las hostiles
Para ayudar a distinguir los microbios amigables de los antimicóticos, el sistema inmune se basa en una compleja gama de receptores o proteínas especializadas que pueden detectar patrones que son únicos para las bacterias, como pequeños trozos de la pared celular. Los receptores se unen a los fragmentos y envían una señal a otras partes del sistema inmune para que recojan y eliminen el patógeno correspondiente, o si el fragmento pertenece a un microbio amigo que viene para ayudar a controlar su crecimiento.
Más de 58 variantes de NOD2 se han relacionado con diversas enfermedades, el 80% de ellas con la enfermedad de Crohn.
Pero las cosas van mal cuando una o más de estas proteínas especializadas sensibles a las bacterias comienza a funcionar mal o muta. Por ejemplo, puede enviar la señal incorrecta, o no enviar una señal, o no unirse correctamente, lo que hace que el sistema inmune ataque bacterias amigables. Se especula que tales fallas en el sistema inmune son las que conducen a enfermedades inflamatorias crónicas como la enfermedad de Crohn.
Uno de los receptores sensibles a las bacterias, la proteína NOD2, abreviatura de dominio de oligomerización de unión a nucleótidos que contiene proteína 2, ya es conocida por los investigadores. Más de 58 variantes de NOD2 se han relacionado con diversas enfermedades, el 80% de ellas con la enfermedad de Crohn.
Fue mientras estaban investigando el mecanismo de señalización de NOD2 y cómo se descompone, que el equipo encontró otra proteína, HSP70 - proteína de choque térmico 70 - una proteína chaperona que ayuda a las proteínas a doblarse en formas tridimensionales correctas.
El aumento de la expresión de la proteína guardaespaldas mantiene estable a las proteínas sensibles a las bacterias
El Prof. Grimes dice que encontraron que si aumentaban la expresión de HSP70, las versiones mutantes de NOD2 encontradas en la enfermedad de Crohn podían detectar los fragmentos de la pared celular bacteriana y enviar las señales correctas al sistema inmune. Básicamente, encontraron una solución para el NOD2 mutante, ahora solo necesitaban descubrir cómo funcionaba la solución.
Experimentos adicionales mostraron que HSP70 actúa como guardaespaldas de la proteína receptora y la estabiliza. La molécula chaperona "aumenta la actividad de NOD2 y aumenta su vida media", señalan.
"Básicamente, HSP70 mantiene la proteína a raya, de alguna manera vigila y protege NOD2, y evita que entre en la basura celular", explica el Prof. Grimes.
Hasta ahora, el equipo solo ha realizado pruebas con líneas celulares humanas. Ahora están planeando estudiar tejido humano a través de una colaboración con Nemours / A.I. duPont Hospital for Children para averiguar si los niveles de NOD2 pueden controlarse variando la expresión de HSP70.
También quieren descubrir si el NOD2 mutado conduce a un aumento de la inflamación y cómo funciona la señalización subyacente.
Las tasas de enfermedad de Crohn están aumentando en todo el mundo. En los Estados Unidos hay alrededor de 700,000 personas con enfermedad de Crohn, de acuerdo con Crohn's y Colitis Foundation of America. La enfermedad afecta a hombres y mujeres por igual, y si bien puede ocurrir a cualquier edad, es más frecuente entre los jóvenes de entre 15 y 35 años.
Los investigadores dicen que la identificación de proteínas que interactúan con y ayudan a estabilizar NOD2 es un primer paso importante para encontrar nuevos tratamientos para la enfermedad de Crohn.
Una subvención de los Institutos Nacionales de Salud ayudó a financiar el estudio.
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