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Los dos lados de la inflamación: la cura y la maldición

por Delthia Ricks, Medical Xpress

inflamación
Crédito: Pixabay / CC0 Public Domain


Una de las muchas maravillas y misterios de la biología humana es la compleja respuesta del sistema inmunológico innato, que es conocido por su rapidez para aniquilar patógenos invasores y su capacidad para generar una respuesta inflamatoria explosiva.


La capacidad del cuerpo para detectar y reaccionar rápidamente a los microbios infiltrados es esencial en la guerra total necesaria para detener la progresión de una enfermedad infecciosa e iniciar los procesos estabilizadores que restauran la homeostasis. 

La inflamación, sin embargo, es como un gorila rebelde y fornido en un club nocturno que es genial cuando simplemente hace el trabajo de deshacerse de los malos, pero aterrador como un traidor que sigue golpeando todo a la vista.

La naturaleza diseñó la respuesta inflamatoria como una forma poderosa de protección, dilatando los vasos sanguíneos, elevando la temperatura y atrayendo una avalancha de células inmunes al tejido infectado o lesionado. Sin embargo, a veces la inflamación no se apaga. En lugar de desempeñar un papel beneficioso, la inflamación persistente se convierte en una carga constante y desenfrenada capaz de dañar gravemente la piel, retorcer las articulaciones o aumentar el riesgo de cáncer.

La inflamación crónica puede ocurrir como consecuencia de infecciones bacterianas o virales . De hecho, algunos de los problemas simulados asociados con el COVID-19 entre quienes se enfrentan al «COVID prolongado» (condiciones que surgen después de que la infección ha desaparecido) se han relacionado con la inflamación crónica. Aparte del COVID-19, la inflamación persistente se asocia con una gran cantidad de trastornos médicos, lo que ha llevado a una amplia gama de estudios a lo largo de los años. Equipos de científicos de todo el mundo han abordado una cuestión fundamental: ¿Qué desencadena la compleja cascada de eventos moleculares que resulta en una inflamación crónica ?

En Seattle, Leah Rommereim y sus colegas descubrieron que pequeños aumentos en la abundancia de una sola proteína que detecta patógenos pueden, a su vez, causar una respuesta inflamatoria desproporcionadamente grande en las células. Esa proteína, NOD1, es una molécula intracelular que estimula las respuestas proinflamatorias y antimicrobianas cuando es activada por complejos presentes en algunos patógenos. Aunque la inflamación es beneficiosa para eliminar las infecciones, la inflamación prolongada puede ser una maldición.

«Se cree que la inflamación persistente instiga la oncogénesis de muchas maneras, incluso desencadenando el proceso de transformación en sí mismo y proporcionando un entorno adecuado para la proliferación de células transformadas», escribieron Rommereim y sus colegas en la revista Science Signaling , refiriéndose a las células normales que se transformaron en cancerosas. unos.

Junto con su equipo, Rommereim, una científica investigadora de la startup de Seattle conocida como SEngine Precision Medicine, brindó una visión detallada de las funciones de NOD1 y su papel estrella como proteína proinflamatoria.

«NOD1 es un sensor innato intracelular de expresión ubicua de la infección microbiana que detecta el ácido meso-diaminopimélico, un componente del peptidoglicano bacteriano», escribió Rommereim, autora principal del informe, junto con sus colegas. El peptidoglicano es un polímero estructural espeso en bacterias Gram negativas y positivas. El polímero proporciona una rigidez excepcional a la pared celular, particularmente en bacterias Gram positivas. Algunos de esos microbios pueden contener hasta 40 capas de petidoglicano.

«La actividad de NOD1 también está íntimamente relacionada con el cáncer gástrico», escribieron Rommereim y su equipo. «En algunos estudios, las variantes genéticas en NOD1 están asociadas con el riesgo de cáncer gástrico y la expresión de NOD1 aumenta en los tumores gástricos».

La bacteria en la que se centró como parte de la investigación es Helicobacter pylori, que causa una infección crónica del tracto digestivo. H. pylori está íntimamente asociado con el cáncer gástrico. NOD1 detecta la presencia de H. pylori y es fundamental en el inicio de la respuesta inflamatoria, la guerra para eliminar las bacterias del cuerpo. H. pylori también causa úlceras gástricas y, aunque se puede tratar con antibióticos, se cree que la mitad de la población mundial está colonizada por la bacteria, especialmente las personas que viven en países en desarrollo.

H. pylori es un patógeno Gram negativo, un colonizador en forma de espiral del tracto gastrointestinal humano, que durante años ha sido objeto de investigación, incluidos estudios que llevaron a un Premio Nobel. Mucho antes de que se lanzara la investigación de Rommereim sobre el papel de NOD1, H. pylori ya estaba relacionado con afecciones inflamatorias como gastritis, enfermedad de las encías y cáncer. La mayoría de los pacientes infectados son asintomáticos y no saben que han sido colonizados por la bacteria.

H. pylori alguna vez fue conocido como Campylobacter pylori, y se cree que su forma de sacacorchos, según la sabiduría científica prevaleciente, es una adaptación evolutiva que le permite perforar el revestimiento mucoso espeso del estómago, que coloniza. Más allá del estómago, se encuentra en el esófago, el colon, el recto y muchos otros sitios.

La presencia bacteriana activa el sistema inmunológico innato, el segmento que está presente al nacer y continúa combatiendo las infecciones durante toda la vida. (Otra parte, el sistema inmunológico adaptativo, que incluye células B y células T, se desarrolla con el tiempo comenzando antes del año de edad. Las células B y T se destacan por su capacidad para formar recuerdos de infecciones previas y responder más rápido cuando esas infecciones son encontrado en el futuro). Pero es la respuesta inflamatoria desencadenada por el sistema inmunológico innato lo que capturó la atención investigadora de Rommereim y sus colaboradores debido a su vínculo con el cáncer.

El equipo investigó cómo los pequeños cambios en los niveles de NOD1 afectaron las respuestas transcripcionales inflamatorias y que promueven el cáncer. Por ejemplo, los científicos descubrieron que la supresión del grupo de microARN miR-15b / 16 aumentaba la abundancia de NOD1 en las células solo entre 1,2 y 1,3 veces y reducía el número de moléculas de unión necesarias para activarlo.

Por otro lado, cuando NOD1 se incrementó 1,5 veces, eso a su vez estimuló las respuestas transcripcionales mediadas por NOD1. Ambos tipos de aumentos en NOD1 dieron como resultado una escalada desproporcionadamente potente de genes inflamatorios y oncogenes. Estos datos pueden explicar por qué ciertas variantes genéticas en NOD1 y miR-15b / 16 reducido se asocian con un mayor riesgo de desarrollar cáncer gástrico .

El cáncer de estómago no es la única enfermedad importante asociada con H. pylori y la inflamación. Un creciente cuerpo de evidencia sugiere fuertemente que las bacterias están asociadas con púrpura trombocitopénica idiopática, aterosclerosis, periodontitis, anemia, síndrome de Guillain-Barré y varios trastornos cutáneos autoinmunes, como la rosácea y la psoriasis.

Aún otros estudios han relacionado H. Pylori y la inflamación que causa con trastornos cerebrales a través del eje intestino / cerebro. Dos trastornos devastadores incluyen las enfermedades de Parkinson y Alzheimer.

«Proporcionamos evidencia de que un pequeño aumento prolongado en la expresión de NOD1, un sensor citosólico de infección bacteriana expresado de manera ubicua, resultó en un gran impacto en el estado de transcripción celular, incluida la expresión tanto inflamatoria como oncogénica», dijo Rommereim.


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