Un estudi publicat a la revista Science i coordinat per investigadors de l’IDIBAPS i de la Universitat de Barcelona descriu un nou mecanisme de defensa immunològica desconegut fins ara. Es tracta d’una estratègia orquestrada pels cossos lipídics (CL), uns orgànuls cel·lulars capaços d’atreure i eliminar els patògens invasors.

La recerca s’ha dut a terme en el marc d’un projecte internacional finançat pel Human Frontier Science Program. Hi han participat investigadors d’Espanya, els Estats Units, Austràlia i el Brasil, amb la col·laboració de científics del Centre Nacional d’Investigacions Cardiovasculars Carlos III (CNIC) i de l’Institut d’Investigacions Biomèdiques de Barcelona (IIBB-CSIC). L’estudi l’han coordinat Albert Pol, professor associat de la Facultat de Medicina i Ciències de la Salut de la UB i professor ICREA a l’IDIBAPS, on dirigeix l’equip Tràfic de Lípids i Malalties, i Robert G. Parton, de l’Institut de Biociències Moleculars de la Universitat de Queensland. Els primers autors de l’article són Marta Bosch, investigadora del grup de l’IDIBAPS esmentat, i Miguel Sánchez-Álvarez, del grup de Mecanoadaptació i Biologia de Cavèoles del CNIC.

Els CL són els orgànuls on les nostres cèl·lules acumulen nutrients que, en forma de greix, proporcionen l’energia necessària perquè puguin desenvolupar la seva funció. Per exemple, els CL proporcionen l’energia perquè el cor pugui bategar, perquè el fetge faci la seva funció metabòlica o perquè els músculs es moguin. «El cos lipídic és com el rebost de les cèl·lules, on acumulem l’aliment que utilitzarem més endavant. Això succeeix en totes les cèl·lules eucariotes, des de les dels llevats o els insectes fins a les de les plantes o els mamífers», explica Albert Pol.

Quan els virus o els bacteris infecten la cèl·lula hoste, necessiten gran quantitat de nutrients per multiplicar-se, i per aconseguir-los es dirigeixen al CL. En l’estudi publicat a Science, els investigadors han demostrat que, en resposta a la infecció, els CL organitzen complexos de proteïnes antibiòtiques i antivirals que actuen de manera cooperativa per combatre el patogen i eliminar-lo. Es tracta d’un mecanisme que funcionaria en totes les cèl·lules del cos, no només en cèl·lules especialitzades del sistema immunològic com els macròfags. El fet que també s’hagi observat en insectes suggereix la importància d’aquesta estratègia de defensa durant l’evolució de la nostra immunitat innata.

La clau de la immunitat innata de les cèl·lules

Els investigadors han demostrat que, per protegir-se de la infecció, les cèl·lules col·loquen gran quantitat de proteïnes antibiòtiques i antivirals en els CL. En total, comparant la superfície del CL en cèl·lules normals i en cèl·lules infectades, l’estudi ha identificat 400 candidates que farien la funció de protecció dels CL quan entren en contacte amb el patogen. «En aquest estudi ens hem centrat en sis d’aquestes proteïnes i hem demostrat que realment protegeixen durant la infecció de diferents tipus de bacteris», explica Marta Bosch.

«La concentració d’aquestes proteïnes antibiòtiques i antivirals en un únic compartiment de l’interior de la cèl·lula permet crear sinergies i alhora reduir-ne la toxicitat, i que la resta de la maquinària cel·lular funcioni amb normalitat», assenyala Miguel Sánchez Álvarez.

A més, l’estudi demostra que aquesta estratègia permet una resposta d’ampli espectre, és a dir, que produeix un gran nombre d’antibiòtics i antivirals amb diferents mecanismes d’acció. També permet generar mecanismes cooperatius per atacar la infecció. «S’estableixen sinergies entre les proteïnes perquè, per exemple, una trenqui la membrana del patogen i l’altra en destrueixi el material genòmic», expliquen els autors.

«Aquest estudi suposa un canvi de paradigma, ja que fins ara es pensava que els CL estaven al servei dels virus o dels bacteris durant la infecció», assenyala Albert Pol. «En vista de la resistència generalitzada als antibiòtics actuals, aquest estudi ha desxifrat un important mecanisme de defensa que es podria aprofitar per desenvolupar noves estratègies terapèutiques per frenar les infeccions», conclou.