La colitis ulcerosa, la diabetes insulinodependiente y la inflamación crónica de la glándula tiroides son claros ejemplos de enfermedades autoinmunes que aparecen en las personas que consumen azúcar y carbohidratos en exceso durante un periodo largo de tiempo. Ahora, científicos alemanes de la Universidad de Würzburg han desvelado nuevos datos sobre cómo el azúcar promueve la inflamación.
La complejidad y el entramado molecular que hay detrás de las enfermedades autoinmunes es objeto de análisis desde hace años por parte de diversos grupos de investigación de Estados Unidos, Europa y Japón.
Ahora, en un estudio experimental que aparece en Cell Metabolism, un equipo multidisciplinar de científicos del Instituto de Inmunología de Sistemas de la Universidad de Würzburg, ha conseguido descifrar nuevos detalles de estos procesos.
Como explican en este estudio, apoyan la idea de que el consumo excesivo de glucosa promueve directamente las funciones patogénicas de ciertas células del sistema inmunitario y que, por el contrario, una dieta baja en calorías puede tener un efecto beneficioso en las enfermedades inmunitarias.
Sobre la base de estos hallazgos, también identificaron nuevos objetivos para las intervenciones terapéuticas: un bloqueo específico de los procesos metabólicos dependientes de la glucosa en estas células inmunitarias -concluyen- puede suprimir las reacciones inmunitarias excesivas.
Como recuerda el doctor Martin Väth, coordinador de este trabajo en el que también han participado especialistas del Instituto de Inmunología de Sistemas del Max Planck, así como expertos en otras materias de diversos centros de Ámsterdam, Berlín, Friburgo y Lovaina, «las células inmunitarias necesitan grandes cantidades de azúcar en forma de glucosa para realizar sus tareas. Con ayuda de transportadores especializados en su membrana celular -explica- pueden absorber la glucosa del medio ambiente».
Azúcar y genes proinflamatorios
El doctor Väth ha demostrado que un transportador de glucosa específico, denominado GLUT3, cumple funciones metabólicas adicionales en las células T, además de generar energía a partir del azúcar.
En su estudio, estos científicos se centraron en un grupo de células del sistema inmunitario, las T auxiliares de tipo 17, también conocidas como linfocitos Th17, que desempeñan un papel importante en la regulación de los procesos (auto)inflamatorios.
“Estas células Th17 expresan gran cantidad de proteína GLUT3 en su superficie celular”, puntualiza el doctor Väth. Una vez absorbida, la glucosa se convierte rápidamente en ácido cítrico en las mitocondrias, antes de metabolizarse en acetil-coenzima A (acetil-CoA) en el citoplasma. Esta molécula participa en numerosos procesos metabólicos, incluida la biosíntesis de lípidos.
Sin embargo, la acetil-CoA cumple funciones adicionales en las células inflamatorias Th17, según el doctor Väth que ha demostrado que este intermediario metabólico también puede regular la actividad de varios segmentos de genes. De esta forma, el consumo de glucosa tiene una influencia directa sobre la actividad de los genes proinflamatorios.
La llamada reprogramación metabólica de las células T abre nuevas posibilidades para tratar enfermedades autoinmunes sin restringir las funciones protectoras de las células inmunitarias.
Tolerancia inmunológica
Según los investigadores, estos nuevos hallazgos allanan el camino para el desarrollo de terapias dirigidas a enfermedades autoinmunes. Por ejemplo, el bloqueo de la síntesis de acetil-CoA dependiente de GLUT3 por el suplemento dietético hidroxicitrato, que se usa para tratar la obesidad, puede mitigar las funciones patogénicas de las células Th17 y reducir los procesos inflamatorios patológicos.
Como detalla el doctor Väth, un desafío importante para el sistema inmunitario es la discriminación entre el tejido propio y los antígenos no propios, que están asociados con patógenos o células transformadas.
La tolerancia inmunológica es el delicado pero flexible equilibrio entre la destrucción efectiva de células infectadas o malignas y la protección del propio tejido sano del cuerpo. La desregulación de este equilibrio puede dar lugar a patologías inmunológicas graves que van desde la inmunodeficiencia hasta la autoinmunidad.
En este laboratorio investigan el control de diferentes poblaciones de linfocitos a nivel molecular para comprender su regulación durante reacciones inmunitarias complejas.
Además de la transducción de señales (por ejemplo, por iones Ca 2+ ) y el control de la expresión génica en células inmunitarias (por ejemplo, por factores de transcripción de la familia NFAT), están especialmente interesados en la regulación metabólica de células inmunitarias durante infecciones y cáncer.
Una comprensión más profunda de los circuitos reguladores en diferentes células inmunitarias promete nuevas vías para el desarrollo de inmunoterapias avanzadas para el tratamiento de la autoinmunidad y el cáncer.
