Vés enrere Els canals iònics són els primers a respondre a les infeccions bacterianes

Els canals iònics són els primers a respondre a les infeccions bacterianes

Quan els bacteris entren al nostre cos, activen una resposta immune molt potent. Però la reacció en cascada que es produeix no explica la resposta immunitària més immediata. Investigadors de la Universitat de Lovaina i de la Universitat Pompeu Fabra mostren per primer cop que els canals iònics de la membrana cel·lular tenen un paper clau en el procés i que són els primers que responen davant d'una infecció.
25.10.2017

 

Scanning electron microscope image of lung trachea epithelium - CCQuan patim una infecció pulmonar bacteriana, les cèl·lules que recobreixen les nostres vies respiratòries són la primera línia de defensa. Aquestes cèl·lules reconeixen les molècules de lipopolisacàrids típiques de molts bacteris, incloses aquelles que causen pneumònia. Això li dóna a les cèl·lules immunes el senyal per començar a atacar els bacteris invasors. Tot i que aquesta resposta immunitària pot ser molt potent, és relativament lenta i no explica moltes de les reaccions immediates del nostre cos, com la inflamació o la febre.

Investigadors del Departament de Medicina Cel·lular i Molecular de la Universitat de Lovaina i del Departament de Ciències Experimentals i de la Salut de la UPF han identificat, per primera vegada, el mecanisme de resposta ràpida contra les infeccions bacterianes de les vies respiratòries. L'equip dirigit per Karel Talavera a Lovaina, i per Miguel Ángel Valverde a la UPF, ha descobert que els lipopolisacárids també activen canals iònics específics en les cèl·lules que recobreixen les nostres vies respiratòries. La investigació es publica a la revista Nature Communications.

“Els resultats de l'estudi mostren que l'estratègia del nostre cos per combatre les infeccions bacterianes no es limita a les vies immunitàries prèviament identificades”, explica Talavera. “Els anomenats canals d'ions TRPV4 també estan implicats: són essencials per al mecanisme de defensa més primerenc del nostre cos contra la invasió bacteriana.”

Els canals iònics són portes selectives a través de les quals els ions entren i surten de la cèl·lula. En el cas de les infeccions pulmonars, els canals activats s'obren per permetre el flux de calci. Això, al seu torn, desencadena una àmplia gamma de respostes antibacterianes en qüestió de minuts.

“L'activació dels canals iònics TRPV4 es dóna als pocs segons de que els lipopolisacáridos siguin detectats a les vies respiratòries. Això provoca un augment de l'òxid nítric en sang, que indueix la resposta antibacteriana directa: regulació de leucòcits, broncodilatació, etc.”, comenten els investigadors. “Al seu torn, l'activació d'aquests canals provoca que les cèl·lules ciliades encarregades ‘d’escombrar’ fora els bacteris presents a les vies respiratòries funcionin més eficientment”, apunta Valverde, que és investigador principal del laboratori de Fisiologia Molecular de la UPF. “Aquest estudi revela la importància dels canals TRPV4 per al desenvolupament de tractaments contra les infeccions més efectius”, conclou Talavera.

La recerca, coordinada per Talavera i en la qual també ha participat l'Institut de Neurociències d'Alacant, és fruit de la combinació de l'experiència de l'equip de Lovaina en l'estudi de la resposta dels canals TRP a la presència bacteriana i de l'experiència del laboratori de la UPF en l'estudi de la funció d'aquests mateixos canals en el pulmó.

Atac de bacteris Escherichia coli a les cèl•lules ciliades del pulmó - UPF

Article de referència: Yeranddy A. Alpizar, Brett Boonen, Alicia Sanchez, Carole Jung, Alejandro López-Requena, Robbe Naert, Brecht Steelant, Katrien Luyts, Cristina Plata, Vanessa De Vooght, Jeroen A. J. Vanoirbeek, Victor M. Meseguer, Thomas Voets, Julio L. Alvarez, Peter W. Hellings, Peter H. M. Hoet, Benoit Nemery, Miguel A. Valverde & Karel Talavera. TRPV4 activation triggers protective responses to bacterial lipopolysaccharides in airway epithelial cells. Nature Communications, Octubre del 2017. doi:10.1038/s41467-017-01201-3

Imatge 1: Imatge d'escaneig de microscopis electrònics d'epiteli de la tràquea pulmonar. Hi ha dues cèl·lules ciliades i no ciliades en aquest epiteli. (CC)

Imatge 2: Atac de bacteris Escherichia coli a les cèl·lules ciliades del pulmó. A la imatge de l'esquerra s'aprecien diverses cèl·lules ciliades del pulmó envoltades per bacteris. A la imatge de la dreta s'utilitzen marcadors fluorescents en diferents colors per identificar l’ADN (blau) del nucli de les cèl·lules ciliades i els bacteris, el canal TRPV4 (verd) i la tubulina (vermell), una proteïna present en els cilis.

Multimèdia

Categories:

ODS - Objectius de desenvolupament sostenible:

Els ODS a la UPF

Contact