25 Ago Científicos israelíes encuentran una estrategia inmune olvidada para combatir los virus – estudio
Según un estudio del Instituto Weizmann de Ciencias, diferentes especies tienen una proteína innata olvidada que tiene la capacidad de combatir los virus.
Por Judy Siegel-Itzkovich
Imagen ilustrativa de un virus. (Foto: INGIMAGE)
Todo necesita energía. Cada vez que utilizamos nuestros teléfonos inteligentes, enviamos un mensaje de texto o vemos un vídeo, parte de la energía almacenada en la batería se agota. Las células vivas también almacenan energía en “monedas” que pueden canjear cuando sea necesario para impulsar los procesos vitales.
La principal “moneda” energética de todos los seres vivos de la Tierra – la batería de litio que alimenta el mundo viviente, por así decirlo – es una molécula conocida como trifosfato de adenosina (ATP). Sin embargo, aunque cargar las células con moléculas de ATP es de vital importancia, ahora se ha descubierto que descargarlas podría ser no menos crucial e incluso salva vidas.
En un estudio recién publicado en la revista Cell con el título “La respuesta ultrarrápida a heridas distantes es esencial para la regeneración de todo el cuerpo”, investigadores del Instituto Weizmann de Ciencias en Rehovot han descrito una nueva familia de proteínas que agotan la energía de las células, protegiendo de los invasores a las células.
El ejército innato olvidado del cuerpo para defenderse de los virus
Los científicos demostraron que este mecanismo inmunológico previamente desconocido no existe sólo en organismos unicelulares; se ha conservado durante más de mil millones de años de evolución y es utilizado por muchos seres vivos, desde corales hasta abejas.
La estrategia recientemente revelada es la última de más de 100 mecanismos sofisticados recientemente descubiertos que utilizan las bacterias en su heroica batalla contra los bacteriófagos – los virus que atacan a las bacterias. Muchos de estos mecanismos fueron descubiertos y descritos en el laboratorio del profesor Rotem Sorek en el departamento de genética molecular de Weizmann.
Una doble hélice de ADN en una ilustración de un artista sin fecha entregada por el Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano a Reuters el 15 de mayo de 2012. (Foto: REUTERS/INSTITUTO NACIONAL DE INVESTIGACIÓN DEL GENOMA HUMANO/FONDO)
Al igual que los virus que nos atacan, los fagos también están formados por una pequeña cantidad de proteínas y mucho material genético – ADN o ARN – que inyectan en las bacterias que están controlando. Una vez cumplida esta tarea, estos virus utilizan la maquinaria celular de las bacterias para replicarse una y otra vez. Cuando han agotado los recursos de una sola bacteria, rompen su membrana, salen y se extienden por toda la colonia bacteriana.
En su estudio, los investigadores se centraron en un gen que había llamado su atención – uno que misteriosamente había eliminado la capacidad de un fago para replicarse e infectar al resto de la colonia. Los científicos revelaron que el gen misterioso codifica una proteína que corta y destruye permanentemente las moléculas de ATP, negando así al fago invasivo la energía que necesita para reproducirse. El resultado es una estrategia inmunológica eficaz. Los investigadores llegaron a la conclusión de que el gen desempeña un papel clave en el sistema inmunológico bacteriano: en su ausencia, los fagos que infectaban las bacterias se replicaban 100 veces más rápido.
«Reducir los niveles de ATP en la célula es una estrategia brillante por su simplicidad», dijo el Dr. François Rousset, quien dirigió el equipo de investigación en el laboratorio de Sorek. “El fago no puede replicarse sin energía, y es mejor que la bacteria que de todas formas está infectada y a punto de morir agote su propia batería, impidiendo que el fago se replique y se propague al resto de la colonia”.
Los investigadores también descubrieron que, en algunos casos, el agotamiento del ATP afecta los sistemas de control del fago, provocando que rompa la membrana de la célula bacteriana demasiado pronto – antes de que haya tenido la oportunidad de replicarse. Esto evita un daño mucho más generalizado a la colonia.
Sorprendentemente, esta estrategia es mucho más común de lo que uno podría imaginar. Los científicos escanearon bases de datos genómicas de decenas de miles de bacterias y descubrieron más de 1.000 genes inmunes que funcionan de manera similar. Se sorprendieron al encontrar capacidades de agotamiento de ATP en una familia de proteínas que, hasta ahora, ni siquiera se sabía que perteneciera al sistema inmunológico. Esto sugiere que los investigadores han descubierto una nueva estrategia inmune que existe en cientos de bacterias diferentes y les otorga una protección eficaz contra los virus.
Sin embargo, los científicos no se limitaron a las bacterias; llevaron a cabo un análisis exhaustivo que demostró que organismos mucho más avanzados – hongos, insectos como abejas, corales, esponjas y muchos otros organismos – también producen proteínas inmunes que cortan el ATP. Aunque este tipo de proteína inmune no existe en los humanos, los investigadores creen que es el antiguo predecesor de las proteínas que componen nuestro sistema inmunológico innato.
«Muchos estudios realizados en los últimos años han utilizado el conocimiento del sistema inmunológico de organismos avanzados para revelar las estrategias inmunes utilizadas por las bacterias», concluyó Sorek. “Nuestro nuevo estudio muestra que el amplio conocimiento acumulado sobre los sistemas inmunológicos bacterianos nos permite seguir la lógica opuesta – podemos aprender sobre los sistemas inmunológicos de organismos avanzados estudiando los de las bacterias. Las moléculas de ATP se encuentran entre las que más se encuentran en la naturaleza, por lo que aclarar su papel en la inmunidad puede contribuir en gran medida a comprender las estrategias de defensa que utilizan innumerables organismos cuando son atacados por virus”.
Traducción: Consulado General H. de Israel en Guayaquil
Fuente: The Jerusalem Post
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