La serpina necrótica, la proteína que ‘frena’ a los hongos Un grupo de investigadores de CIC bioGUNE y del Centro Andaluz de Biología del Desarrollo, liderados por el responsable de la Unidad 3 de Genómica Funcional, el británico David Gubb, ha encontrado el mecanismo de regulación de la proteína Serpina (Serina proteasa inhibidora) del suero gracias a la mosca de la fruta, Drosophila melanogaster. La investigación ha sido publicada en la prestigiosa revista científica ‘Plos Genetics’. Las serpinas son un grupo numeroso de proteínas con estructuras similares, capaces de inhibir enzimas del grupo de las proteasas. Debido a que las serpinas controlan procesos celulares, como la resistencia a infecciones de hongos y bacterias, la coagulación sanguínea o la inflamación, tienen un gran interés en la investigación científica. Según afirma David Gubb. “en los seres humanos las infecciones de hongos son muy importantes sobre todo en casos en que el sistema de inmunidad está deprimido, por ejemplo, en casos de VIH/SIDA, de medicación tras un trasplante de órganos, y hongos como Aspergillus, muy corriente en seres humanos. En estos casos, pueden generar la muerte en 24 horas. Mucha gente con sida muere por infecciones de hongos”. Las serpinas han sido ampliamente estudiadas en mamíferos donde regulan múltiples cascadas proteolíticas extracelulares. La coagulación, la inflamación y la ruta del complemento son controladas por diferentes serpinas (α1-Antitrombina, α1-Antitripsina y Inhibidor C1, respectivamente), mientras que el Inhibidor del Activador del Plasminógeno tipo 1 modula la angiogénesis, afectando a la cicatrización de heridas o el crecimiento tumoral. El desorden en el metabolismo de la serpina subyace a un gran número de enfermedades genéticas humanas, denominadas serpinopatías, asociadas al fallo en la eliminación de polímeros de serpinas y a proteínas mutadas que producen moléculas necróticas similares a los polímeros inactivos. Hasta ahora era desconocido el mecanismo de degradación de las proteínas que circulan en el plasma de la sangre de la mosca. Este proceso es importante en la vida normal de los insectos y se convierte en crítico cuando se acumulan proteínas tóxicas. En el caso de los seres humanos muchas proteínas que circulan por la sangre son sintetizadas en el hígado. El hígado también reabsorbe y degrada proteínas que han sido desnaturalizadas. En las moscas, muchas de las proteínas son producidas en el cuerpo graso, que es el órgano que asume muchas de las funciones del hígado humano. La investigación realizada, sin embargo, destaca que el proceso de ‘eliminar’ proteínas desnaturalizadas no se produce en el cuerpo graso de la mosca, sino en células gigantes llamadas ‘células en guirnalda’. El interés particular del equipo de investigadores radica en entender cómo se regula en la mosca de la fruta (Drosophila melanogaster) la reacción inmune innata en infecciones bacterianas y fúngicas. En los últimos años este organismo ha sido un modelo muy potente para entender la reacción inmune humana. Por ejemplo, en humanos los receptores de tipo Toll (familia de proteínas trasmembranas de tipo I que forman parte del sistema inmune innato), que son muy sensibles a infecciones bacterianas y virales, fueron descubiertos por su parecido al gen Toll (gen implicado en la respuesta inmune innata de la mosca de la fruta). Los humanos reaccionan a las infecciones mediante anticuerpos que atacan a los patógenos invasores. Estos anticuerpos proporcionan protección duradera contra los patógenos individuales. La respuesta de los anticuerpos, sin embargo, es lenta y puede tardar semanas en desarrollarse y siempre tras una reacción innata producida por una infección reciente. En contraposición a esta respuesta ‘adquirida’, los humanos producen una reacción innata que se produce por péptidos antimicrobiales y la activación de células de fagocitosis. Si no fuera por esta reacción innata las infecciones podrían acabar con la vida de los seres humanos antes de que nuestro cuerpo fuera capaz de generar nuevos anticuerpos. La mosca de la fruta no tiene equivalente alguno al sistema de anticuerpos, pero su reacción inmune innata es muy similar a la del humano. En mutantes nulos para la serpina necrótica, la reacción inmune mediante Toll se activa de forma constitutiva, incluso en ausencia de infección, sugiriendo que la proteína necrotica bloquea la activación de la reacción inmune. Más información en: www.plosgenetics.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pgen.1000532