El incienso reprograma la enzima inflamatoria

Cambio de dirección en la defensa inmunológica

13.05.2020 - Alemania

Un equipo de investigación de la Universidad de Jena y la Universidad Estatal de Luisiana (EE.UU.) ha aclarado el mecanismo molecular que subyace al efecto antiinflamatorio de un producto natural de la resina del incienso. La enzima 5-lipoxigenasa juega un papel clave aquí: el producto natural reprograma la enzima normalmente pro-inflamatoria en una proteína anti-inflamatoria.

Érase una vez, los Reyes Magos trajeron preciosos regalos al recién nacido Jesús: además de oro y mirra, también tenían incienso en sus bolsas. "Incluso hoy en día, el incienso es un regalo valioso", dice el Prof. Oliver Werz de la Universidad Friedrich Schiller - aunque no está pensando realmente en el significado bíblico del incienso. "La resina extraída de la corteza del árbol del incienso contiene sustancias antiinflamatorias, que lo hacen adecuado para el tratamiento de enfermedades como el asma, la artritis reumatoide o la neurodermatitis, entre otras", explica.

El farmacéutico Werz y su equipo llevan varios años investigando el efecto antiinflamatorio de la resina de incienso y sus componentes. Ahora, junto con colegas de los Estados Unidos, los investigadores de la Universidad de Jena han logrado descubrir el mecanismo molecular del ácido boswélico, una sustancia responsable del efecto antiinflamatorio del incienso.

Los análisis de la estructura de los cristales revelan dónde las sustancias activas se dirigen a la enzima inflamatoria

La enzima 5-lipoxigenasa desempeña un papel clave en el efecto del incienso. "Se sabe desde hace más de 40 años que esta enzima promueve la formación de leucotrienos, un importante grupo de mediadores inflamatorios en el cuerpo humano", explica Werz. Sin embargo, en su trabajo actual, el equipo de investigación ha podido por primera vez aclarar e imaginar la estructura cristalina de esta enzima inflamatoria central con inhibidores ligados. Las imágenes de la estructura cristalina permiten realizar estudios detallados de la enzima y su interacción con sustancias activas, así como el desarrollo de nuevos medicamentos antiinflamatorios.

Y eso es exactamente lo que Werz y sus colegas han hecho. Además del zileutón, un antiinflamatorio ya comercializado, que es un preparado sintético utilizado para tratar el asma, los investigadores han combinado la enzima con diversos productos naturales y han analizado las estructuras cristalinas de los complejos resultantes. El resultado sorprendió inicialmente a los investigadores: mientras que otros productos naturales, de manera similar al zileutón, se acoplan directamente al sitio activo de la enzima y, por lo tanto, inhiben su función, el ácido boswélico se une a otro sitio de la molécula de la enzima, lejos del sitio activo. "Sin embargo, esta unión conduce a cambios estructurales en el sitio activo y esto también inhibe la actividad de la enzima", dice Werz.

Efecto dominó en la estructura de la enzima

Por lo tanto, estos cambios estructurales desencadenados por el componente del incienso ya tienen un efecto antiinflamatorio. "Pero la influencia del ácido boswélico va mucho más allá", dice la Dra. Jana Gerstmeier. El farmacéutico del equipo de Werz es uno de los dos autores principales del estudio. "Esta unión crea un efecto dominó, que también causa un cambio en la especificidad de la enzima", añade Gerstmeier. En lugar de catalizar la síntesis de leucotrienos pro-inflamatorios, la 5-lipoxigenasa produce sustancias anti-inflamatorias bajo la influencia del ácido boswélico. "Eso significa, en términos simples, que el componente de incienso reprograma la enzima inflamatoria en una enzima antiinflamatoria".

Según los autores del estudio, estos resultados pueden utilizarse ahora, por una parte, para probar los ácidos boswélicos del incienso en modelos de enfermedades pertinentes y, por otra, tal vez más tarde para desarrollarlos como un medicamento para tratar enfermedades inflamatorias. Por otra parte, gracias al sitio de unión recientemente descubierto en la 5-lipoxigenasa, se pueden desarrollar otros posibles fármacos y probar su eficacia como agentes antiinflamatorios en experimentos.

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