Noves descobertes sobre la funció de la mitofusina 2 en els processos dʼinflamació i infecció bacteriana
Un treball publicat a la revista Cell Reports descriu noves funcions de la proteïna mitofusina 2 (Mfn2) en els macròfags —les cèl·lules que participen en la resposta defensiva i inflamatòria — en condicions dʼestrès immunològic. Lʼarticle obre noves perspectives sobre els mecanismes dʼexpressió de les citocines proinflamatòries, unes molècules que poden arribar a produir-se de manera descontrolada —el que es coneix com a tempesta de citocines— en el decurs de les infeccions bacterianes o víriques.
Un treball publicat a la revista Cell Reports descriu noves funcions de la proteïna mitofusina 2 (Mfn2) en els macròfags —les cèl·lules que participen en la resposta defensiva i inflamatòria — en condicions dʼestrès immunològic. Lʼarticle obre noves perspectives sobre els mecanismes dʼexpressió de les citocines proinflamatòries, unes molècules que poden arribar a produir-se de manera descontrolada —el que es coneix com a tempesta de citocines— en el decurs de les infeccions bacterianes o víriques.
Lʼestudi està dirigit pel catedràtic Antonio Celada i el professor Jorge Lloberas, caps del Grup de Recerca Consolidat de Biologia del Macròfag de la UB, amb seu al Parc Científic de Barcelona, i té com a primer autor Juan Tur (UB). També hi participa Antonio Zorzano, catedràtic de la Facultat de Biologia de la UB i cap del Laboratori de Malalties Metabòliques Complexes i Mitocondris de lʼInstitut de Recerca Biomèdica (IRB Barcelona) i del CIBER de Diabetis i Malalties Metabòliques Associades (CIBERDEM).
Una proteïna decisiva en la dinàmica i el metabolisme mitocondrial
La mitofusina 2 és una proteïna localitzada a la membrana externa dels mitocondris, els orgànuls responsables del metabolisme energètic de la cèl·lula. Té un paper destacat en diversos processos fisiològics (dinàmica mitocondrial, metabolisme energètic, desenvolupament embrionari, mort cel·lular, etc.) i la seva deficiència està relacionada amb algunes malalties metabòliques, neurodegeneratives, cardiovasculars i càncer, entre altres.
El paper essencial de lʼMfn2 és la fusió de mitocondris i la seva interacció amb el reticle endoplasmàtic, un sistema format per una complexa xarxa de membranes i relacionat amb la síntesi i el transport de proteïnes. LʼMfn2 és un component essencial de la resposta immunitària en els macròfags, «perquè després dʼactivar-se com a resposta a estímuls dʼestrès immunològic, afavoreix la interacció dels mitocondris amb el reticle endoplasmàtic i la producció dʼespècies reactives dʼoxigen (ROS)», explica el professor Jorge Lloberas, del Departament de Biologia Cel·lular, Fisiologia i Immunologia de la UB.
«Les ROS són molècules que actuen com a mediadors en un bon nombre de processos relacionats amb la immunitat innata, com per exemple lʼautofàgia, de la qual depenen lʼapoptosi i la fagocitosi en la cèl·lula. També participen en la producció de citocines com a resposta a processos inflamatoris, i a més, afavoreixen el correcte processament i presentació antigènics, que són les fases clau de connexió entre la immunitat innata i lʼadquirida», detalla Lloberas.
Immunometabolisme: una disciplina emergent
Aquest treball innovador en el camp de lʼimmunometabolisme, dut a terme amb models de laboratori genoanul·lats que no expressen la mitofusina 2, ha permès desvelar com la proteïna mitocondrial indueix la producció de ROS i quina és la seva implicació decisiva en la resposta immunitària.
«En condicions basals, lʼabsència de Mfn2 no produeix cap efecte. Només quan els macròfags estan confrontats a un estrès immunològic i no es produeixen ROS, la seva capacitat per captar i destruir qualsevol agent extern està molt disminuïda. A més, lʼabsència de Mfn2 en els macròfags també compromet el processament de les proteïnes capturades a la fase prèvia al procés conegut com a presentació antigènica, que comporta lʼactivació de la immunitat adquirida, és a dir, lʼactivació de limfòcits T (producció de citocines) i dels limfòcits B (producció dʼanticossos)», subratlla Lloberas.
Els estudis in vivo en models animals també han revelat el paper decisiu dʼaquesta proteïna mitocondrial en la resposta bactericida davant els patògens Listeria monocytogenes i Mycobacterium tuberculosis. A més dʼinduir la producció de ROS, lʼMfn2 afavoreix el reconeixement dels receptors dels bacteris, la captació dels patògens per part dels macròfags (fagocitosi), la degradació de les proteïnes bacterianes i lʼactivació de la immunitat adquirida.
Article de referència:
Tur, J.; Pereira-Lopes, S.; Vico, T.; Marín, E.; Muñoz, J. P.; Hernández-Álvarez, M.; Cardona, P. J.; Zorzano, A.; Lloberas, J., i Celada, A. «Mitofusin 2 in macrophages links mitochondrial ROS production, cytokine release, phagocytosis, autophagy, and bactericidal activity», Cell Reports, agost de 2020. Doi: https://doi.org/10.1016/j.celrep.2020.108079