Ingenieros biológicos del MIT (Massachusetts Institute of Technology – Instituto Tecnológico de
Massachusetts) encuentra que las proteínas en las mucosidades ayudan a evitar infecciones virales.
Anne Trafton, MIT News Office. Original (en inglés)
Las mucosidades usualmente provocan una fuerte repulsión, pero para la ingeniera biológica del MIT Katharina Ribbeck, es un material fascinante.
“Sin ellas, no seríamos capaces de oler, no seríamos capaces de reproducirnos, y todos seríamos víctimas de patógenos”, dice Ribbeck, quien estudia propiedades antivirales de mucinas, el componente principal de las mucosidades.
La mucosidad, que recubre superficies húmedas en los cuerpos de todos los animales, es la primera línea de defensa del cuerpo. Le permite a nutrientes, a otras moléculas vitales y al esperma entrar, pero mantiene fuera patógenos como ciertos virus peligrosos y bacterias. Ribbeck, la profesora asistente de Desarrollo de Carreras de Ingeniería Biológica, está tratando de encontrar cómo la mucosidad logra esta selectividad. De interés particular es el papel de las mucinas, el principal bloque de construcción de la mucosidad.
“Comúnmente son considerados como elementos de andamios inertes, pero la imagen que está emergiendo es que realmente tienen una función activa en el sistema defensivo del cuerpo”, dice Ribbeck.
Un mejor entendimiento de la función inmune de las mucosas podría arrojar luz sobre por qué ciertas personas son más susceptibles a infecciones virales o bacteriales, dice Ribbeck. La composición de las mucosas puede diferir entre personas, y también varía dependiendo de factores como la edad de una persona, la dieta y la época del año.
Investigación previa ha mostrado que las mucosas – proteínas largas con forma de hebra con muchas moléculas de azúcar pegadas – son abundantes en la leche materna, protegiendo a los niños contra virus como los rotavirus y el VIH. Para encontrar si este papel antiviral era más general, Ribbeck probó la habilidad de las mucosas para bloquear tres diferentes virus de que entraran en células.
Para este estudio, que apareció en una edición reciente del diario Biomacromolecules, Ribbeck y sus estudiantes crearon un gel de mucosas purificadas. Los investigadores recubrieron células epiteliales humanas con una capa de este gel y entonces las expusieron al virus del papiloma humano, influenza A y polyomavirus de célula de Merkel. Los tres virus fueron atrapados en el gel de la mucosa, previniendo que infecten las células.
El trabajo es “una extensión muy lógica” de estudios previos mostrando que las mucosas protegen el revestimiento del estómago de ser consumido por las enzimas digestivas encontradas en el estómago, y de bacterias en el estómago, dice Shyamsunder Erramilli, profesor de física en la Universidad de Boston. “Es uno bello testimonio de esta asombrosa molécula”, dice Erramilli, quien no estuvo involucrado en este estudio.
Ribbeck especula que los virus están atrapados por las moléculas de azúcar encontradas en las mucosas. Los azúcares enlazados a mucosas son similares a aquellos en las superficies celulares, a los que los virus normalmente se enganchan. Esta similaridad permitiría a estas moléculas servir como señuelos que capturan virus antes de que alcancen sus destinos.
En su estudio, encontrado por los Institutos Nacionales de la Salud, los investigadores también encontraron que la sal tiene un fuerte efecto en como bloquean las mucosas la entrada viral. La alta concentración de sal vuelve a las mucosas menos penetrables, lo que ofrece una posible explicación sobre por que hacer gárgaras o enjuagar los pasajes nasales con agua salada usualmente suaviza los síntomas del resfrío o la gripe, dice Ribbeck. Los investigadores ahora se encuentran investigando como la sal mejora el desempeño de las mucosas.
Ribbeck también planea estudiar como logran los virus superar la barrera defensiva mucosa. Ella sospecha que las bacterias podrían actuar como cómplices, rompiendo los azúcares encontrados en las mucosas y abriendo el camino para que pasen los virus. Además, los virus podrían montar las bacterias conforme estas abren su camino a través de la capa mucosa. Una vez que los virus infectan células, pueden regresar el favor apagando muchas de las defensas inmunitarias del cuerpo, dándole a las bacterias una mejor oportunidad de establecer su propias infecciones.
Aunque los investigadores miraron tres virus específicos en este estudio, creen que las mucosas deben tener los mismos efectos protectores contra la mayoría de los virus. Debido a eso, mucosas purificadas o sintéticas podrían ser buenos aditivos antivirales a los productos de higiene personal, dice Ribbeck. Las mucosas purificadas ya se usan como ingredientes en la saliva artificial, y al menos una compañía cosmética las usa en cremas hidratantes de alto nivel (por su propiedades humectantes, no sus efectos antivirales).
Las mucosas también podrían ser aditivos benéficos a las fórmulas de bebés. “Este es uno de los problemas molestos con la fórmula – no tiene los componentes del sistema inmune de la madre. Las mucosas protectoras podrían ayudar aquí”, dice Ribbeck.
Reimpreso con permiso de MIT News.
Fuente
http://web.mit.edu/ (en inglés)