El misterioso gen que ayuda a los ratones a sobrevivir a las infecciones víricas
Investigadores de la UNSW de Sydney han descubierto que un elemento transponible concreto, o gen saltarín, en el genoma tiene un profundo efecto en la respuesta inmunitaria a la infección por virus.
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Los hallazgos en ratones, publicados en Nature, aportan nueva información sobre cómo se regula el sistema inmunitario y tienen posibles ramificaciones para el tratamiento de las infecciones víricas que pueden provocar una respuesta inmunitaria hiperactiva.
"Demuestra claramente que un elemento transponible puede controlar el sistema inmunitario para favorecer la supervivencia del huésped tras una infección vírica y que probablemente ha sido seleccionado para permanecer en el genoma por esta misma razón", afirma la autora principal, la Dra. Cecile King, profesora asociada de la Facultad de Biotecnología y Ciencias Biomoleculares de la UNSW.
Hasta dos tercios del genoma de los mamíferos se obtienen a partir de elementos transponibles. Pero, aparte de un cierto consenso sobre el hecho de que los elementos transponibles afectan negativa o positivamente a la transcripción de los genes -un proceso fundamental de nuestro genoma en el que el ADN se copia en ARN-, los científicos no entienden del todo qué hacen estos genes saltarines. El Dr. King afirma que, para comprender realmente su función, los investigadores debían observar lo que ocurre cuando eliminan uno de estos elementos transponibles de un animal.
"Eso ha sido difícil porque los elementos transponibles son repetitivos y su capacidad de multiplicarse en el genoma ha sido una de las razones por las que son tan prominentes en términos del contenido de nuestro genoma", dice.
"Cuando se intenta eliminar uno, a menudo se ataca a todo un grupo de ellos en diferentes cromosomas del genoma, por lo que ha sido un poco difícil".
El equipo trató de analizar el efecto de los elementos transponibles en el sistema inmunitario, que, según el Dr. King, es "un gran sistema para estudiar porque es fácil de controlar mediante una estimulación bien definida".
"También es un sistema muy útil para estudiar el papel de los elementos transponibles porque muchos de ellos proceden de retrovirus y, como sabemos por el VIH, los retrovirus no se insertan en cualquier parte del genoma, sino que lo hacen predominantemente en genes activos", afirma. "Cuando se trata de una infección vírica, la mayoría de esos genes (activos) van a ser genes de respuesta inmunitaria. "Entonces podemos preguntarnos qué hacen realmente los elementos transponibles en cuanto a su función y su efecto en un sistema biológico complejo como el sistema inmunitario".
El Dr. King dice que los investigadores seleccionaron un elemento transponible antiguo, "porque si un elemento transponible se ha mantenido en el genoma a lo largo del tiempo, hay alguna indicación de que es más probable que tenga una función".
Este elemento transponible en particular está situado cerca de uno de los genes más expresados tras la infección por el virus, en la familia de genes Schlafen. Hay 10 genes Schlafen en los ratones y siete en los humanos, y son de importancia crítica, ya que fomentan la proliferación celular en respuesta a los virus e inhiben la replicación del virus. Tras eliminar uno de los elementos transponibles -llamado Lx9c11- de los ratones, los investigadores infectaron a los animales con el Coxsackievirus B4, un virus que afecta en gran medida al páncreas y a algunos otros tejidos. Pero en lugar de eliminar normalmente el virus, los ratones que habían perdido el elemento Lx9c11 murieron.
Los investigadores descubrieron que los ratones deficientes en Lx9c11 presentaban una respuesta inmunitaria exagerada, similar a la que raramente experimentan los pacientes de gripe y más comúnmente las personas con COVID-19 grave. "Descubrimos que tenían un mayor daño en el páncreas; infiltración de células en el pulmón; activación de subconjuntos de células inmunitarias; niveles de glucosa en sangre desregulados; pérdida de peso y letalidad. Y los datos indicaban que la letalidad era inducida por el huésped", afirma el Dr. King.
Pero cuando volvieron a poner el elemento transponible en otros ratones aún vivos que habían sido infectados por el virus Coxsackie B4, esos ratones sobrevivieron a la infección.
La Dra. King afirma que se trata de un hallazgo importante que ilustra cómo el sistema inmunitario está sometido a una estricta regulación; una persona necesita una fuerte respuesta inmunitaria a la infección, pero ésta debe suprimirse rápidamente una vez que el patógeno desaparece del organismo para evitar el riesgo de que se sigan produciendo daños en los tejidos. A continuación, tiene previsto realizar un análisis del genoma para identificar y determinar el papel de otros elementos transponibles y tratar de determinar si hay otros elementos transponibles que hagan cosas similares.
"Creemos que este va a ser un fenómeno comúnmente observado, que vamos a aprender cómo los elementos transponibles similares a Lx9c11, controlan la expresión de las familias de genes en todo el genoma", dice el Dr. Kings. "¿Son los elementos transponibles susceptibles de ser medicados? No creo que sea imposible, porque la tecnología antisentido (una herramienta para controlar la expresión de los genes en una célula) ha sido aprobada por la FDA (Administración de Alimentos y Medicamentos de Estados Unidos). Por ejemplo, si se bloqueara la expresión de Lx9c11, se potenciaría la respuesta inmunitaria de forma notable, pero necesitamos investigar mucho más para averiguar cómo podría funcionar."
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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