Una nueva investigación revela cómo las células sanas de nuestro cuerpo producen mucinas, el componente principal de la mucosa, que protege nuestro intestino y las vías respiratorias de los patógenos, toxinas y alérgenos. Los científicos ya han relacionado los defectos en la secreción de mucinas con las vías respiratorias y las enfermedades del colon, comoasma o colitis ulcerosa. Ahora, los investigadores del laboratorio de Malhotra en Barcelona, revelan cómo las células controlan las cantidades de mucina liberadas y podrían convertirse en una nueva vía para tratar varias enfermedades relacionadas con la mucina.
Las células producen mucinas a un ritmo constante, y cuando se exponen a un alérgeno o patógeno, producen más mucina en un estallido rápido. Tanto la secreción de mucina rápida como la constante son controladas por el calcio. Los investigadores de CRG Gerard Cantero-Recasens y Vivek Malhotra queríanpara comprender cómo las células normales secretan mucinas en la cantidad y calidad correctas, de modo que puedan diseñar procedimientos para corregir defectos de secreción de mucina en enfermedades donde se produce demasiada o muy poca mucina, como asma, enfermedad pulmonar obstructiva crónica, enfermedad de Crohn y colorrectalcáncer.
Sus datos publicados en las revistas eLife y Revista de Química Biológica , revelan dos proteínas llamadas TRPM4 y NCX que trabajan juntas para controlar la secreción de mucina tanto en células sanas como en células derivadas de pacientes con fibrosis quística. También han identificado una tercera proteína llamada KChIP3 que detecta los niveles de calcio dentro de las células sanas para liberarmucinas, que es crucial para mantener el grosor correcto de la capa mucosa en el colon. Esto significa que las células poseen medios para controlar la cantidad de mucina que producen dependiendo de las necesidades celulares. Pueden producir grandes cantidades si hay un alérgeno o patógeno presente, olibérelo constantemente para preservar la capa mucosa.
"Primero, llevamos a cabo una pantalla amplia del genoma que identificó 25 proteínas involucradas en la secreción de mucina en las células de cáncer de colon", explica el investigador postdoctoral Cantero-Recasens. "Descubrimos que un grupo de estas proteínas reside en la superficie de las células paracontrolan la entrada de calcio, que a su vez controla la liberación rápida de mucinas. El equipo también descubrió un sensor de calcio, KChIP3, dentro de las células que controla la secreción basal de mucina, que es crucial para mantener el espesor correcto de la capa mucosa. Si este sensor de calcio intracelularse pierde, provoca la liberación masiva de mucina de las células de cáncer de colon ".
Continúa: "Nos sorprendió este hallazgo, no esperábamos que las células usaran diferentes fuentes de calcio, de fuentes internas y externas, para controlar la secreción de mucina. Tampoco esperábamos encontrar que elEl sensor KChIP3 que controla la secreción de mucina basal basal lo hace actuando como un "freno" para evitar la liberación de mucina. Los ratones sin el gen KChIP3 tienen una capa mucosa mucho más gruesa en el colon. Esto significa que KChIP3 podría ser un nuevo objetivo para el control de medicamentos.enfermedades con niveles más altos o más bajos de mucinas ".
Y al estudiar diferentes tipos de células, el equipo descubrió que el proceso que usan las células para controlar la secreción de mucina estimulada es el mismo tanto en el colon como en las vías respiratorias ". Este es un hallazgo emocionante porque significa que las moléculas involucradas en el proceso de secreción de mucina puedenser utilizado para tratar enfermedades de las vías respiratorias como el asma o la enfermedad pulmonar obstructiva crónica EPOC, así como las patologías asociadas al colon ", explica el Dr. Cantero-Recasens.
El profesor de investigación ICREA en el CRG, Vivek Malhotra y su grupo ahora están trabajando con investigadores en el Hospital del Mar y el IMIM para probar si las mucinas y proteínas involucradas en la secreción de mucina están genéticamente alteradas en pacientes con enfermedades de las vías respiratorias y el colon.También están trabajando para encontrar medios químicos para dirigir funciones controladas por proteínas en la vía de secreción de mucina. Juntos, los procedimientos genéticos y químicos para controlar la secreción de mucina podrían revelar nuevas formas de detectar y controlar la progresión del asma, la enfermedad pulmonar obstructiva crónica EPOC,enfermedad del intestino irritable y cánceres colorrectales.
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Materiales proporcionado por Centro de Regulación Genómica . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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