Según una nueva investigación de la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill, no son necesarios enlaces moleculares fuertes entre anticuerpos y geles biológicos como el moco para atrapar patógenos. De hecho, las interacciones rápidas y débiles entre anticuerpos y biogeles sonmucho más adecuado para encerrar a los invasores extranjeros en la pegajosa primera línea de defensa del cuerpo.
"Los geles biológicos como el moco abundan en el cuerpo y protegen cada abertura y órgano expuesto que no está cubierto por la piel", dijo Sam Lai, profesor asociado de la Facultad de Farmacia de la UNC Eshelman. "Si podemos atrapar patógenos en el moco y"matrices extracelulares, podemos evitar que lleguen a las células que desean infectar y, por lo tanto, evitar que las infecciones se propaguen o sucedan por completo".
El moco y otros biogeles son redes de fibras poliméricas enredadas. La sabiduría convencional dice que no tiene sentido usar anticuerpos para reforzar la capacidad de estos geles para atrapar bacterias, parásitos, virus y otros invasores. La atracción entre anticuerpos proteínas que se unen ay señalan los patógenos en el cuerpo y la malla de polímero es demasiado débil.
"Muchas personas aprecian que los anticuerpos tengan una alta afinidad por los patógenos", dijo Greg Forest, profesor distinguido Grant Dahlstrom del Departamento de Matemáticas de la UNC y colaborador de larga data de Lai. "Los anticuerpos también tienen afinidad por las matrices biológicas, pero losla afinidad es muy débil, por lo que pocas personas le prestaron atención. Después de todo, ¿por qué la unión vinculante débil y de corta duración?
"Resulta que no solo importa, hace que los anticuerpos sean mucho más efectivos como un refuerzo externo de las propiedades de barrera del biogel que pueden protegernos de los patógenos mucho mejor que el biogel solo"
En su trabajo anterior, el grupo de Lai ha demostrado que los anticuerpos cuidadosamente diseñados podrían unir a los patógenos y atraparlos en el moco en el laboratorio. Sin embargo, la mayoría de los científicos todavía creen que existe una fuerte atracción entre anticuerpos y biogeles, al igual que una fuerte atracción entre los anticuerpos contra los patógenos,ser esencial para una defensa fuerte. Los investigadores de UNC explican que la unión débil es realmente mejor en un artículo publicado en Comunicaciones de la naturaleza .
"La paradoja es causada por el hecho de que una fuerte atracción entre los anticuerpos y la malla polimérica de los biogeles realmente comprometería la capacidad de los anticuerpos para unirse a los patógenos", dijo Jay Newby, becario postdoctoral en el departamento de matemáticas de la UNC y coautor del primer autor de"Las interacciones débiles anticuerpo-matriz permiten que los anticuerpos se acumulen rápidamente en la superficie del patógeno, donde el complejo colectivo anticuerpo-patógeno podría quedar atrapado en la malla de polímero".
Es como buscar un lugar de estacionamiento en un lote lleno de gente, dijo Lai.
"Si todos los autos se estacionan durante horas en promedio, entonces será muy difícil para un vehículo nuevo encontrar un lugar. Eso es una unión fuerte", dijo. "Pero si cada auto se estaciona solo por un minuto omenos, entonces no tendrá problemas para encontrar un lugar. Así es como funciona la unión débil. Las interacciones rápidas y débiles significan que el complejo anticuerpo-patógeno tiene una mayor posibilidad de quedar atrapado, o 'estacionarse', antes de que puedacamino a través de la capa de moco "
Jennifer Schiller, una estudiante graduada en el Laboratorio Lai y coautora del estudio, dijo que la clave es proporcionar al cuerpo los anticuerpos adecuados.
"Puedes pensar en los anticuerpos como moléculas mensajeras que ayudan al cuerpo a reconocer lo que es extraño", dijo Schiller. "Son una parte crítica de la respuesta inmune del cuerpo".
Los anticuerpos son proteínas que reconocen y se unen a los invasores, lo que hace que sea más fácil para el sistema inmunológico del cuerpo tratarlos. Los anticuerpos correctos pueden unirse a un patógeno y luego también unirse a un biogel como moco, atrapando efectivamente al patógeno hasta que se conviertaeliminado por los sistemas del cuerpo.
"Ese es el juego: inmovilizar el patógeno el tiempo suficiente para que la barrera en la que está atrapado se elimine de forma natural", dijo Schiller.
Este trabajo avanza nuestra comprensión de la inmunología básica y demuestra que los anticuerpos apropiados podrían prevenir la propagación de infecciones que ya están presentes en el cuerpo al atraparlos en el moco y otras matrices biológicas, dijo Lai. Este trabajo permitirá a los científicos diseñar mejoranticuerpos para atrapar una variedad de patógenos, incluso esperma, para aplicaciones profilácticas y terapéuticas.
El trabajo de Lai ha derivado de una compañía, Mucommune, que está trabajando para diseñar anticuerpos que se puedan aplicar tópicamente para prevenir enfermedades en el sitio de la infección. Actualmente, todos los anticuerpos utilizados para tratar a los pacientes se administran sistémicamente para tratar afecciones como trastornos autoinmunes y cánceresUn ejemplo de un fármaco de anticuerpos que funciona sistémicamente es Humira, que se usa para tratar la artritis reumatoide y otras afecciones.
Los anticuerpos tópicos protegerían un sitio de infección específico, dijo Lai. La ingestión de una píldora podría proteger el intestino; una inhalación de un inhalador protegería los pulmones.
"Las enfermeras y los médicos podrían recibir un aerosol nasal diario que contiene anticuerpos contra una variedad diversa de cepas de gripe", dijo Lai.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :