Un grupo internacional de científicos de EE. UU., Canadá, Alemania y Rusia ha revelado una sustancia producida en humanos que puede suprimir la actividad proinflamatoria de los macrófagos, células específicas del sistema inmunitario. La sustancia conocida como itaconato se libera en grandes cantidadespor los macrófagos mismos, pero hasta ahora su papel seguía siendo poco estudiado. Ahora los científicos han encontrado evidencia de que el itaconato actúa como un agente antioxidante y antiinflamatorio. Estas propiedades lo hacen prometedor para el tratamiento de patologías causadas por inflamación excesiva o estrés oxidativo.puede estar asociado con isquemia cardíaca, trastornos metabólicos y quizás enfermedades autoinmunes. Los hallazgos se publicaron en metabolismo celular .
El trabajo, que unió a científicos de la Universidad de Washington en St. Louis, la Universidad ITMO, la Universidad McGill y el Instituto Max Planck de Inmunobiología y Epigenética, se basó en el estudio de los macrófagos, células del sistema inmunitario a cargo de combatir los patógenos.La característica de los macrófagos es su capacidad para cambiar entre diferentes estados dependiendo de la concentración de varias sustancias en el cuerpo. En total, hay tres de estos estados: M0 - neutral, M1 - proinflamatorio y M2 antiinflamatorio.
Los macrófagos M1 son los primeros en llegar para combatir la infección. A medida que comienzan a tragar virus y bacterias, se activa un proceso inflamatorio intenso. Este proceso puede afectar negativamente a todo el organismo si los macrófagos se vuelven demasiado diligentes. La inflamación consume recursos energéticos deel organismo y puede provocar numerosas complicaciones o incluso la muerte. Por eso, para mitigar las consecuencias negativas de la respuesta inmune, es importante entender cómo podemos reducir el efecto proinflamatorio excesivo de los macrófagos.
Un estudio en profundidad del metabolismo de los macrófagos durante su transición del estado inactivo al proinflamatorio ayudó a los investigadores a identificar la sustancia que podría suprimir las inflamaciones relacionadas con los macrófagos. La descripción del mecanismo de trabajo de esta sustancia llamada itaconato se hizo posible debido a un mapa complejo de vías metabólicasen macrófagos que fue desarrollado por el grupo.
Los macrófagos producen el itaconato cuando cambian del estado inactivo M0 al estado proinflamatorio M1. Si la concentración de esta sustancia aumenta al límite definido, la activación de los macrófagos cae. "Itaconate establece la barra que controla la formación de macrófagos M1", dice Alexey Sergushichev, uno de los autores del artículo y estudiante de doctorado en la Universidad ITMO. "Sin esta sustancia, la inflamación aumentaría más de lo necesario. En el futuro, con la ayuda de itaconate, será posible manipular artificialmente la transición de los macrófagos deM0 a M1, lo que significa la posibilidad de restringir las inflamaciones. La influencia del itaconato en los macrófagos es un mecanismo delicado que puede garantizar una alta selectividad de la regulación del sistema inmune ".
Antes del estudio, las conjeturas con respecto a la función y el origen del itaconato generaron muchas especulaciones. Pero el nuevo estudio muestra que el itaconato desempeña el papel de regulador inmunitario. Para comprender cómo el itaconato reduce la actividad de las células inmunes, los investigadoresexaminaron el llamado ciclo de Krebs, o ciclo del ácido tricarboxílico y la respiración celular procesos de producción de sustancias vitales y energía a partir de la oxidación de la glucosa en las células. Una vez que lo hicieron, los científicos identificaron dos "cuellos de botella" que pueden ser influenciados para revertirla reacción y enviarlo de otra manera.
El ciclo de Krebs está precedido por la transmisión de señales entre las células a través de vías sensibles al oxígeno. Itaconate bloquea la enzima llamada Sdh succinato deshidrogenasa, que no solo asegura el funcionamiento del ciclo del ácido tricarboxílico, sino que también vincula el ciclo a la respiración y la señalización celular.caminos.
Por lo tanto, el itaconato actúa en ambas funciones de la enzima Sdh, ajustando el ciclo de Krebs y la respiración de las células. Cuando la enzima se bloquea en los macrófagos, ambos procesos se interrumpen y esto perjudica la activación de las células ". Cabe destacar que el itaconato actúa comoun agente antioxidante y antiinflamatorio ", dice Vicky Lampropoulou, autor principal del artículo e investigador en el laboratorio de Maxim Artyomov en la Universidad de Washington en St. Louis." Al mismo tiempo, el isaconato es producido naturalmente por el sistema inmune de los mamíferos.células. Estas características lo hacen atractivo para su uso en la terapia adyuvante para numerosas enfermedades, en las cuales la inflamación excesiva y el estrés oxidativo se asocian con patologías, como isquemia cardíaca, trastornos metabólicos y quizás incluso autoinmunidad ".
Los investigadores ya han demostrado que pueden usar itaconate para alcanzar el efecto deseado en organismos vivos. Los experimentos con ratones han demostrado que la sustancia reduce el daño después del ataque cardíaco, actuando por el mismo mecanismo de bloqueo de la enzima Sdh. Sin embargo, segúnlos científicos, se necesita más trabajo para aplicar con éxito el método a los humanos.
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Materiales proporcionado por Universidad ITMO . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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