Científics del Departament de Ciències Experimentals i de la Salut de la UPF (DCEXS) han descobert noves funcions de la proteïna NFAT5 en la defensa immunològica com a reguladora de la intensitat de processos inflamatoris induïts pels limfòcits T.

Des de fa anys, NFAT5 és coneguda pel seu paper activant els mecanismes de defensa cel·lular en situacions d’estrès hiperosmòtic, és a dir, quan la concentració salina dels teixits augmenta. L’estudi actual, que es publica a la revista Immunology & Cell Biology, revela que NFAT5 també pot atenuar respostes inflamatòries patogèniques en limfòcits T independentment de la seva funció de resposta a estrès. El treball, liderat per Jose Aramburu i Cristina López-Rodríguez, caps del grup de recerca en Proteïnes NFAT5 i Resposta Immunitària, ha estat desenvolupat per les estudiants de doctorat en Biomedicina del DCEXS Maria Alberdi i Sonia Tejedor en col·laboració amb el grup de Ramón Merino (Universidad de Cantabria).

NFAT5 és una proteïna fonamental per a l’adaptació de les cèl·lules de mamífer en condicions de salinitat elevada, com les que es donen a l’interior del ronyó. Malgrat pertànyer a la mateixa família de proteïnes que els factors NFATc i NF-κB, ben coneguts pel seu paper clau en funcions immunològiques, la funció de NFAT5 en el sistema immunitari era molt menys coneguda. Els estudis en models de ratolins deficients en NFAT5 desenvolupats anteriorment per Cristina López-Rodríguez (www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22312110 i www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24043824) han descobert que, a més de la funció osmoprotectora, NFAT5 regula el desenvolupament embrionari i no només influeix en diverses funcions immunològiques en situacions d’estrès salí, sinó que també controla els llindars de resposta a patògens i el desenvolupament dels limfòcits T.

Els limfòcits T constitueixen un tipus cel·lular fonamental encarregat de mantenir l’equilibri entre la capacitat de l’organisme per combatre infeccions i tumors alhora que evita respostes excessives que donin lloc a alteracions autoimmunitàries.  L’actual treball publicat a Immunology & Cell Biology mostra com el NFAT5 pot activar diferents tipus de gens en limfòcits T en funció del context d’estrès o la presència d’estímuls inflamatoris i dany tissular i per tant confereix elasticitat al sistema immunitari per permetre’l orientar el tipus de resposta limfocitària cap a diferents direccions.

Actualment es desconeix la implicació de NFAT5 en les alteracions immunològiques en humans. No obstant això, un estudi recent dut a terme pel grup John Chang a la Universitat de San Diego California, en el qual van col·laborar López-Rodríguez i Aramburu, va identificar el primer pacient humà amb una deficiència parcial en NFAT5. Aquest  pacient va ser diagnosticat amb diverses alteracions immunològiques, algunes d’elles similars a la patologia observada en el model de ratolí deficient en NFAT5 descrit en l’actual treball.  La recerca del grup de Cristina López-Rodríguez i Jose Aramburu, que identifica la capacitat del NFAT5 per modular la intensitat de respostes immunitàries i distingir situacions d’estrès d’altres contexts inflamatoris, il·lustra com el sistema immunitari és capaç de percebre i integrar amb precisió múltiples fonts d’informació per mantenir el funcionament de l'organisme davant d’una ampla diversitat de pertorbacions de l'entorn.

Imatge 1. Potent Presenters - Olivier Schwartz and the Electron Microscopy Core Facility, Institut.

Imatge 2. Histologia de mostres de còlon de ratolins en condicions basals o diversos dies després de ser tractats amb l'agent inductor de colitis DSS (inflamatori). Les preparacions corresponen a ratolins normals (WT) o ratolins mutants que no tenien NFAT5 en limfòcits T (KO).

Treball de referència: Maria Alberdi, Marcos Iglesias, Sonia Tejedor, Ramón Merino, Cristina López-Rodríguez and Jose Aramburu. Context-dependent regulation of Th17-associated genes and IFNγ expression by the transcription factor NFAT5. Immunology and Cell Biology. September 2016; doi: 10.1038/icb.2016.69

Treballs anteriors:

Buxadé M, Lunazzi G, Minguillón J, Iborra S, Berga-Bolaños R, Del Val M, Aramburu J, López-Rodríguez C. Gene expression induced by Toll-like receptors in macrophages requires the transcription factor NFAT5. J Exp Med. 2012 Feb 13;209(2):379-93. doi: 10.1084/jem.20111569

Berga-Bolaños R, Alberdi M, Buxadé M, Aramburu J, López-Rodríguez C. NFAT5 induction by the pre-T-cell receptor serves as a selective survival signal in T-lymphocyte development. Proc Natl Acad Sci U S A. 2013 Oct 1;110(40):16091-6. doi: 10.1073/pnas.1215934110