MADRID, 7 Ago. (EUROPA PRESS) -
Un nuevo estudio realizado por científicos del Instituto de Inmunología de La Jolla (LJI), en Estados Unidos, ha mostrado que una enzima hasta ahora poco conocida en realidad inhibe la inflamación en los vasos sanguíneos. La investigación ofrece un camino potencial para el tratamiento de DADA2, una enfermedad inflamatoria de los vasos sanguíneos en niños que es similar a la enfermedad de Kawasaki, según publican en la revista 'Science Advances'.
"Todo esto es bastante inexplorado porque durante mucho tiempo, fue una enzima muy incomprendida --reconoce Sonia Sharma, profesora asociada de LJI y autora principal del nuevo estudio--. Pero demostramos que la actividad metabólica de esta enzima, ADA2, es muy importante para restringir el sistema inmune tanto en las células vasculares como en las células inmunes".
El laboratorio de Sharma se dedica a descubrir los primeros orígenes celulares y moleculares de la inflamación. Su trabajo la ha llevado a centrarse en las células del estroma, que pueden iniciar la inflamación como resultado del daño celular, la transformación o la infección.
Este grupo de células incluye las células endoteliales que recubren su sistema vascular. Debido a que las células endoteliales están en contacto constante con su sangre, están en una buena posición para dar la alarma cuando detectan virus, bacterias, células tumorales o daños en los tejidos. Este tipo de detección temprana se denomina respuesta inmune innata y constituye la base de la inflamación posterior.
"Creemos que la capacidad de las células del estroma para detectar las amenazas patógenas tempranas es probablemente muy importante para coordinar y desarrollar inicialmente la magnitud, duración y calidad de la respuesta inmunológica posterior --dice Sharma-- y determinar en última instancia si la respuesta inmunológica es de naturaleza protectora o patógena".
Sharma y sus colegas observaron un grupo de genes de enfermedades humanas no caracterizadas vinculadas a enfermedades autoinmunes similares al lupus que causan inflamación sistémica de múltiples órganos o vasculitis. Todas las enfermedades estaban relacionadas con mutaciones de un solo gen, pero en la mayoría de los casos nadie había descubierto exactamente cómo cada mutación afecta el sistema inmune innato.
Para el nuevo estudio, los investigadores preguntaron si alguno de los genes vinculados a la enfermedad juega un papel en cómo las células del estroma responden a las amenazas al iniciar una respuesta inmune innata.
Su búsqueda los condujo a una enzima llamada ADA2, que está mutada en la enfermedad por deficiencia de ADA2 (DADA2), y cuya pérdida estimuló una respuesta inmune innata robusta en las células endoteliales deficientes en ADA2 y en los glóbulos blancos llamados monocitos.
Los investigadores estaban intrigados. Aunque ADA2 estaba implicado como un marcador biológico para la infección y la inflamación, ADA2 no se considera un jugador funcional en el sistema inmune. En cambio, esta proteína con actividad enzimática metabólica se consideró en su mayoría redundante con su primo, ADA1, que descompone las moléculas inmunomoduladoras llamadas nucleósidos de purina. Sharma dice que ADA2 fue mal entendido.
"Durante mucho tiempo, ADA2 fue ignorado, nadie pensó que hiciera nada --dice Sharma--. Lo que sabemos ahora es que tanto ADA1 como ADA2 juegan un papel mucho más matizado en la regulación de la bioactividad de los nucleósidos de purina, que son potentes moléculas de señalización para el sistema inmune".
De hecho, dos estudios de 2014 vincularon la pérdida genética de ADA2 con la afección inflamatoria DADA2, que es un síndrome de vasculitis de inicio en la infancia. El nuevo estudio le dio a Sharma el ímpetu para investigar más a fondo el papel funcional de ADA2 en la inflamación.
Sharma y sus colegas demostraron que la actividad de la enzima ADA2 inhibe naturalmente la respuesta inmune innata al restringir la producción de una citocina llamada interferón beta tipo 1. Aunque el interferón beta tipo 1 es una molécula protectora contra las infecciones virales y el cáncer, demasiado interferón beta tipo 1 causa inflamación dañina, como se observa en DADA2 y lupus.
El nuevo hallazgo del laboratorio de Sharma es el primero en mostrar que la actividad enzimática metabólica de ADA2 puede desempeñar un papel en la regulación de la inflamación vascular. "La pérdida de ADA2 impulsa la desregulación metabólica que a su vez impulsa la desregulación inmune y la inflamación, por lo que lo que identificamos fue un nuevo eje inmunometabólico", apunta Sharma.
De este modo, el papel de ADA2 en la enfermedad tenía sentido. Sharma dice que una mejor comprensión de ADA2 y el metabolismo de nucleósidos de purina puede abrir la puerta a nuevas terapias para tratar DADA2 y otros tipos de inflamación sistémica de múltiples órganos. Ella cree que atacar las raíces de estas enfermedades probablemente requerirá un enfoque de terapia génica o trasplantes de médula ósea para reconstituir ADA2 en pacientes que no pueden producir la enzima por sí mismos.
"Creo que nuestro estudio sugiere que se debe buscar el tratamiento más simple para corregir la desregulación metabólica; en última instancia, debemos reconstituir esta actividad enzimática particular en los pacientes", señala.
En el futuro, Sharma planea seguir estudiando la función ADA2 en células humanas y desarrollar modelos in vivo de deficiencia de ADA2. También ve un vínculo entre la investigación ADA2 y los estudios COVID-19.
El laboratorio de Sharma está estudiando actualmente cómo el nuevo coronavirus puede infectar las células endoteliales del estroma y otras células involucradas en la estimulación de la respuesta inmune innata del cuerpo.
Esperan arrojar luz sobre cómo la patogénesis viral está relacionada con complicaciones vasculares y el Síndrome inflamatorio multisistémico en niños (MIS-C) recientemente descrito, que tiene similitudes con la enfermedad de Kawasaki y DADA2. Al rastrear la actividad de ADA2 y los niveles de nucleósidos de purina en la sangre de pacientes con COVID-19, el laboratorio de Sharma puede ver si el virus realmente está apuntando al sistema vascular.
"Estamos estudiando pacientes con COVID ahora para ver si la actividad de ADA2 o los nucleósidos de purina cambian", concluye Sharma.