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Quilo de Ciencia

El quilo, con “q” es el líquido formado en el duodeno (intestino delgado) por bilis, jugo pancreático y lípidos emulsionados resultado de la digestión de los alimentos ingeridos. En el podcast Quilo de Ciencia, realizado por el profesor Jorge Laborda, intentamos “digerir” para el oyente los kilos de ciencia que se generan cada semana y que se publican en las revistas especializadas de mayor impacto científico. Los temas son, por consiguiente variados, pero esperamos que siempre resulten interesantes, amenos, y, en todo caso, nunca indigestos.

Ministerio de Ciencia e Innovación

Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología

Universidad de Castilla - La Mancha

Parásitos por los que doblan las campanas

Parásitos y campanas - Quilo de Ciencia - Cienciaes.com

Las células inmunes dan “campanadas de alarma” ante las infecciones

Por lo que sé de la vida, los parásitos son elementos consustanciales a la misma. Aunque en nuestras sociedades modernas los “parásitos” pueden llevar, en algunos casos, una vida relativamente fácil, en la Naturaleza los parásitos necesitan vencer muchos obstáculos para sobrevivir.

Debo aclarar que cuando hablo de parásitos me refiero a cualquier organismo que se aproveche de otro para su supervivencia. Los parásitos no son, por consiguiente, solo gusanos, sino también virus, bacterias y hongos que están continuamente intentando atacar a nuestro organismo.

Desde el origen de la vida, millones de años de “guerra” entre los organismos que se han ganado la vida honestamente y los parásitos han conducido a que los supervivientes de hoy seamos los que hemos desarrollado más y mejores sistemas de defensa contra ellos. Evidentemente, los parásitos supervivientes han sido igualmente los que han desarrollado mecanismos más eficaces de evasión de las defensas, entre los que se encuentra la mutación génica para evadir ser detectados o reconocidos por el sistema inmunitario.

Pero los organismos vivos, para serlo, necesitan mantener una serie de estructuras y moléculas fijas, que no pueden ser mutadas. A ver, un coche necesita ruedas, y un avión, alas. Y bien, todos los organismos vivos necesitan una membrana lipídica, con componentes concretos, que les separa del exterior. Las bacterias, por ejemplo, necesitan una pared molecular que les protege de la entrada de demasiada agua desde el exterior, lo que las hincharía hasta reventarlas. En otras palabras, desde que la vida es vida, los organismos poseen ciertas moléculas que no pueden ser cambiadas por otras. Los parásitos también las poseen, y algunas de esas moléculas son como una firma particular, una característica concreta que permite detectar a un parásito y defenderse de su ataque.

RARAS MOSCAS

Desde que se descubrió la existencia de los microorganismos, hace más de 100 años, y que muchos de ellos causan enfermedades, se supo que los animales y plantas debían poseer moléculas receptoras que posibilitaban la identificación de algunos de sus componentes moleculares y la puesta en marcha de mecanismos de defensa. De otra forma, perecerían frente al ataque continuo de los parásitos.

Fueron muchos los investigadores que buscaron estas moléculas receptoras, pero la primera de ellas solo se descubrió, de una manera algo casual, en 1985, en la mosca de laboratorio Drosophila melanogaster. Un mutante de esa mosca mostraba errores bastante raros en el desarrollo embrionario, en particular en la orientación correcta de las estructuras de vientre (patas) y espalda (alas). Como la mutación fue descubierta por investigadores alemanes y producía moscas muy raras, se la denominó, en alemán, Toll, que significa “sorprendente”. La sorpresa no terminó aquí, ya que, inesperadamente, años más tarde, en 1996, se comprobó que las moscas mutantes en esta molécula receptora Toll también eran deficientes en la lucha contra un hongo que las parasita. Fue la primera evidencia de que este tipo de moléculas receptoras participaban en la llamada inmunidad innata, es decir, en la inmunidad más básica y fundamental para la supervivencia de los organismos simples, en contraposición a la más sofisticada inmunidad adaptativa, que, además de la innata, complementa las defensas propias de los organismos más complejos, como nosotros.

TRECE CAMPANAS

Desde este descubrimiento, en poco más de una década se han descubierto hasta trece receptores Toll (Toll-1 a Toll-13). Curiosamente, la palabra “toll”, en inglés significa “doblar las campanas”, y campanas de alarma frente al ataque de los parásitos es lo que estos receptores producen. Los receptores Toll se localizan en la superficie o en el interior de las vesículas de células inmunes de vigilancia: los fagocitos (células comedoras de virus, bacterias y hongos). Cada uno de estos receptores es capaz de identificar un componente molecular concreto, común a un tipo de microorganismo. Estos componentes pueden ser hidratos de carbono de la pared bacteriana, lípidos, o ácidos nucleicos extraños. Cuando el receptor los identifica, se inicia una serie compleja de cambios moleculares que conducen a la célula a poner en marcha determinados genes. Estos genes producen moléculas de alarma que son liberadas al exterior, donde ejercen diferentes efectos; en particular, atraen a más células fagocíticas al sitio por donde el microorganismo pretende penetrar a nuestro cuerpo. Se intenta así evitar su invasión, y evitar también que las campanas doblen por nosotros, lo que podría suceder de no vencer a la infección. Recordemos que las enfermedades infecciosas son la principal causa de muerte en el mundo.

La comprensión de los mecanismos de acción de los receptores Toll tiene su importancia terapéutica. Por ejemplo, la muerte por sepsis se debe a la activación del receptor Toll-4 en múltiples sitios del organismo, debido a una infección generalizada en la sangre. Un nuevo fármaco que bloquea la activación de este receptor puede evitar la muerte por sepsis y dar más tiempo para la lucha contra la infección con antibióticos.

Recientemente, se ha descubierto el mecanismo de activación del receptor Toll-3, que detecta componentes moleculares de los virus, por lo que es importante para luchar contra estos microorganismos. Los investigadores, que publican sus resultados en la revista “Science Signaling”, han descubierto que, inesperadamente, este receptor necesita a determinados factores producidos por nuestro propio organismo para activarse y poner en marcha los mecanismos de defensa antivírica. Este nuevo conocimiento podrá ayudar a desarrollar fármacos potenciadores de la lucha contra los virus, importante para combatir enfermedades como la gripe, o el sida.

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