El IBGM investiga los mecanismos de la inmunidad innata
Beatriz G. Amandi/DICYT El Instituto de Biología y Genética Molecular (IBGM) de Valladolid, centro mixto con participación de la Universidad de Valladolid y del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) investiga desde hace años algunos en los mecanismos implicados en la inmunidad innata. En otras palabras: los procesos que permiten reconocer y reaccionar frente a los agentes patógenos con los que estamos constantemente en contacto sin que desarrollemos enfermedades clínicamente evidentes. Se trata de un tipo de inmunidad distinta a la adquirida, donde ha sido necesario un reconocimiento previo de la enfermedad.
Esta investigación tiene un carácter básico, puesto que lo que suobjetivo es conocer mejor los procesos que determinan el reconocimiento de los agentes patógenos. Sin embargo, es posible su aplicación en el futuro, dada la intervención de estos mecanismos en enfermedades como las infecciones por enterobacterias, legionella, brucella o brucelosis y, en general, en las sepsis severas que afectan a muchos pacientes y producen numerosos ingresos en las UCI de los hospitales. Otras aplicaciones de estas investigaciones se dirigen a enfermedades de amplia incidencia como son las artritis y la arterioesclerosis.
Según ha indicado a DICYT el investigador del CSIC Mariano Sánchez Crespo “la orientación de nuestras investigaciones es decididamente biomédica. Todo el trabajo está dirigido al objetivo final de encontrar soluciones a las enfermedades, pero no se puede atajar, y para encontrar las soluciones es necesario entender los mecanismos”. Por esta razón, las investigaciones que se realizan no están exclusivamente dedicadas a buscar terapéuticas, sino a entender los mecanismos que explican los procesos, para definir las estrategias más razonables para el futuro próximo.
Alrededor de 16 investigadores trabajan distribuidos en varios grupos en distintos temas relacionados con la inmunidad y la señalización bioquímica. Todos ellos intercambian sus conocimientos para sacar el mayor partido posible, según señala Sánchez Crespo, quién apunta que “la Ciencia es un mundo complicado en el que cada vez es más difícil saber de algo y, a veces, se pierde la vista general, por lo que intentamos que eso nos ocurra lo menos posible”.
Inflamaciones
El concepto de inmunidad innata agrupa los procesos que ocurren en los organismos vivos en respuesta a agentes patógenos externos. Es decir: capaces de provocar enfermedad. En muchas ocasiones, esta defensa adopta la forma de reacción inflamatoria, que no es otra cosa que la respuesta del organismo al daño físico, químico y biológico. Este proceso se fundamenta en fenómenos bioquímicos que implican la formación ordenada en el espacio y en el tiempo de moléculas que actúan sobre las células y cuya acción, generalmente, es beneficiosa, pero cuando resulta exagerada o inadecuada provoca daño en los tejidos y la aparición de enfermedades. De hecho, en dos terceras partes del conjunto de las dolencias interviene la reacción inflamatoria en su producción. Este tipo de enfermedades suelen denominarse con terminos que acaban con el sufijo –itis.
En el IBGM se estudia desde hace dos años el mecanismo de reconocimiento por parte del huésped (humano o animal) de los factores moleculares asociados a patógenos, es decir, de las moléculas que existen en bacterias, hongos y virus, y presentan una estructura físico-química bien distinta de las que existen en las moléculas propias del huésped. Algunas de estas estructuras son bien conocidas, como es el caso de la endotoxina bacteriana, que es la molécula responsable del choque endotóxico, enfermedad que afecta al 40% de los pacientes que fallecen en UCI y que se explica por la producción de fracaso multiorgánico. La molécula del huésped que reconoce a la endotoxina bacteriana es uno de los receptores de la inmunidad innata y se conoce como receptor Toll en Drosophila, y como TLR (Toll-like receptor) en los organismos superiores. El hecho de que esta estructura se haya mantenido a lo largo de la evolución biológica en especies animales tan alejadas explica, su importancia para el mantenimiento de los individuos.
El estudio que se desarrolla en el IBGM aborda las bases bioquímicas y moleculares como paso imprescindible para conocer las consecuencias fisiopatológicas de la interacción entre los patrones moleculares asociados a los patógenos y los receptores del huésped.
Las nuevas técnicas de Proteómica y Bioinformática
Los trabajos se realizan con líneas celulares que son cultivadas por los propios investigadores, ya que deben transfectarse para analizar los componentes moleculares implicados en las reacciones que se pretende estudiar. La transfección es una técnica muy empleada en Biología molecular que consiste en introducir DNA exógeno (ajeno) en las células, para conseguir que éstas expresen las proteínas que el investigador desea y, que en este caso, permiten reconstruir de manera fidedigna los sistemas de señalización bioquímica.
Así se estudia la respuesta celular sobre la base de los ácidos nucleicos y de las proteínas, ayudándose para ello de la información disponible en los bancos de datos, cuya utilización sistemática se realiza gracias al reciente desarrollo de la Bioinformática, según explica Sánchez Crespo a DICYT.
El estudio particular de las proteínas de membrana es posible con las técnicas de citometría de flujo, que permiten, con anticuerpos marcados, detectar las moléculas de la superficie de las células e, incluso, separar las células en función de las moléculas que expresan en su superficie.
Mariano Sánchez Crespo señala que, en un futuro cercano, deberán utilizar abordajes basados en las técnicas de Proteómica, ya que son más precisas y sensibles y permiten obtener con poco material y en grandes bloques información de muchas proteínas, frente a las técnicas tradicionales que requieren mucho más material y tiempo de análisis.