Identifican una proteína que afecta el equilibrio intestinal y la respuesta a las infecciones bacterianas

Ratones que no producían la molécula denominada IL-22BP poseían defensas más fuertes, según informaron científicos brasileños en un artículo publicado en la revista PNAS. La comprensión del papel de esta sustancia en la salud del intestino allana el camino hacia el diseño de nuevas estrategias terapéuticas

Por Ricardo Muniz  |  Agência FAPESP – Un estudio publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) revela de qué manera la presencia de una proteína específica –llamada IL-22BP– afecta el equilibrio intestinal y regula la respuesta del cuerpo ante las infecciones bacterianas.

“Descubrimos que los ratones que no producen esta proteína se encuentran más protegidos contra las infecciones intestinales provocadas por bacterias tales como Clostridioides difficile y Citrobacter rodentium”, le comenta a Agência FAPESP Marco Aurélio Ramirez Vinolo, docente del Instituto de Biología de la Universidad de Campinas (IB-Unicamp), en Brasil, y responsable de su Laboratorio de Inmunoinflamación.

Esto sucede porque la IL-22BP (el acrónimo que designa a la proteína de unión a la citoquina IL-22) reduce la cantidad disponible de interleuquina 22, una proteína producida por células del sistema inmunológico que ayuda a mantener la barrera protectora del intestino, fortalece a las células que revisten sus paredes y toma parte en la producción de sustancias antimicrobianas.

“Nuestra explicación para este resultado indica que, en ausencia de la IL-22BP, la interleuquina 22 actúa en forma más eficaz fortaleciendo las defensas intestinales antes incluso de que comience la infección”, detalla Ramirez Vinolo, quien contó con el apoyo de la FAPESP en un estudio sobre los mecanismos moleculares implicados en la microbiota durante la inflamación.

En el artículo publicado en PNAS, los investigadores informan que observaron que la composición de bacterias halladas en el tracto gastrointestinal de los ratones que no poseían la proteína IL-22BP era distinta. Al trasladar las bacterias intestinales de esos animales a aquellos que contaban con la producción normal de IL-22BP, observaron el efecto protector contra las infecciones, lo que sugiere que la ausencia de esa proteína de unión redunda en una modulación beneficiosa de la microbiota intestinal.

“Vimos que esa resistencia a las infecciones estaba relacionada con el aumento de la producción de ácidos grasos de cadena corta, moléculas liberadas debido a la fermentación de fibras alimentarias a cargo de bacterias intestinales que tienen efectos beneficiosos para la salud del intestino, lo que incluye la promoción de un ambiente antiinflamatorio y el fortalecimiento de la barrera intestinal”, detalla José Luís Fachi, posdoctorando en la Washington University School of Medicine (WUSM), en Estados Unidos, y autor principal del artículo.

El investigador contó con el apoyo de la FAPESP durante su doctorado, cuando estudió la interacción entre las bacterias intestinales y la colonización ejercida por Clostridioides difficile, un bacilo resistente a diversos agentes antimicrobianos. Los ácidos grasos de cadena corta son productos del metabolismo bacteriano durante el proceso de fermentación de fibras alimentarias y ejercen un efecto protector frente a las infecciones intestinales, como la que provoca la bacteria C. difficile.

Ramirez Vinolo, quien también fue el director de la tesis doctoral de Fachi, pone de relieve que la ausencia de IL-22BP modifica la composición y la funcionalidad de la microbiota intestinal, “y redunda en un perfil beneficioso para el organismo, lo que remarca el papel de la microbiota en la regulación de las respuestas del organismo, como así también señala la posibilidad de atenuar o prevenir las infecciones intestinales mediante la inhibición de IL-22BP”.

Nuevos caminos

En el futuro, podrán diseñarse estudios con miras a profundizar la comprensión y la aplicación terapéutica de este descubrimiento. “Primeramente, resulta esencial investigar la eficacia de los inhibidores de IL-22BP en modelos animales, y eventualmente en ensayos clínicos con miras a tratar infecciones intestinales graves”, pondera Fachi. Asimismo, cabrá explorar cómo afectan distintos tipos y diferentes cantidades de fibras alimentarias la producción de ácidos grasos de cadena corta. “La composición de la microbiota en ausencia de IL-22BP puede suministrar valiosa información”, subrayan los autores.

La modulación de la microbiota intestinal puede aportar beneficios en casos de otras afecciones inflamatorias intestinales, tales como la enfermedad de Crohn y la colitis ulcerativa, como así también en situaciones de infecciones intestinales causadas por otros patógenos.

“El estudio de la interacción de IL-22 con otras moléculas y células del sistema inmunológico en ausencia de IL-22BP ayudará a entender mejor su función en la inmunidad intestinal. Estos estudios futuros tienen el potencial de transformar nuestra comprensión sobre el papel de estas proteínas en la salud intestinal y desembocar en el desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas con miras a prevenir y tratar infecciones intestinales”, culmina diciendo Ramirez Vinolo.

Participaron en esta investigación científicos del Departamento de Genética, Evolución, Microbiología e Inmunología del IB-Unicamp y del Departamento de Patología e Inmunología de la WUSM.

Puede leerse el artículo intitulado Deficiency of IL-22–binding protein enhances the ability of the gut microbiota to protect against enteric pathogens en el siguiente enlace: www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2321836121.