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El descubrimiento de las proteínas que controlan la secreción de la mucina revela pistas a tratar el colon, enfermedades de la aerovía

Las células producen mucinas a un régimen constante, y cuando están expuestos a un alergénico o a un patógeno, producen más mucina en una explosión rápida. La secreción constante y rápida de la mucina es controlada por el calcio. Los investigadores Gerard Cantero-Recasens y Vivek Malhotra de CRG quisieron entender cómo las células normales secretan mucinas en la cantidad y la calidad correctas, así que pueden los procedimientos de diseño corregir defectos de la secreción de la mucina en las enfermedades donde demasiado o demasiado poca mucina se produce, por ejemplo asma, enfermedad pulmonar obstructiva crónica, la enfermedad de Crohn y el cáncer colorrectal.

Sus datos publicados en el eLife de los gorrones y el gorrón de la química biológica, revelan dos proteínas llamadas TRPM4 y NCX que trabajen juntos para controlar la secreción ambas de la mucina en células sanas, y en las células derivadas de pacientes con fibrosis quística. También han determinado un KChIP3 llamado tercera proteína que detecta niveles del calcio dentro de las células sanas para liberar mucinas, que es crucial mantener el espesor correcto de la capa mucosa en el colon. Esto significa que las células poseen medios de controlar cuánta mucina producen dependiendo de las necesidades celulares. Pueden producir granes cantidades si un alergénico o un patógeno está presente, o liberarlas constante para preservar la capa mucosa.

“Primero, realizamos un genoma que la pantalla ancha que determinó 25 proteínas implicadas en la secreción de la mucina en células de cáncer de colon,” explica al investigador postdoctoral Cantero-Recasens. “Descubrimos que un grupo de estas proteínas reside en la superficie de las células para controlar el asiento del calcio, que a su vez controla la baja rápida de mucinas. Las personas también han descubierto un sensor del calcio, KChIP3, células interiores que controla la secreción de la mucina de la línea de fondo, que es crucial mantener el espesor correcto de la capa mucosa. Si se pierde este sensor intracelular del calcio, causa la baja masiva de la mucina de las células cancerosas colónicas.”

Él continúa: “Esto nos sorprendimos que encontraban - no contábamos con que las células utilizaran diferentes fuentes de calcio - de fuentes internas y externas - para controlar la secreción de la mucina. También no preveíamos encontrar que la secreción (básica) de la mucina de la línea de fondo del sensor que controla KChIP3 la hace actuando como un “freno” para prevenir la baja de la mucina. Los ratones sin el gen KChIP3 tienen una capa mucosa mucho más gruesa en el colon. Esto significa que KChIP3 podría ser un nuevo objetivo para que las drogas controlen enfermedades con más arriba o niveles inferiores de mucinas.”

Y estudiando diversos tipos de la célula, las personas descubrieron que el uso de proceso de las células de controlar la secreción estimulada de la mucina está lo mismo en el colon y las aerovías. “Éste es el encontrar emocionante porque significa que apuntando las moléculas implicadas en proceso de la secreción de la mucina puede ser utilizado para tratar enfermedades de la aerovía tales como asma o enfermedad pulmonar obstructiva crónica (COPD), así como las patologías asociadas colon,” explican al Dr. Cantero-Recasens.

El profesor de la investigación de ICREA en el CRG, Vivek Malhotra y su grupo ahora están trabajando con los investigadores en el hospital Del Mar e IMIM para probar más lejos si las mucinas y las proteínas implicadas en la secreción de la mucina genético están alteradas en pacientes con las enfermedades de la aerovía y del colon. También están trabajando para encontrar medios químicos de apuntar las funciones controladas por las proteínas en camino de la secreción de la mucina. Junto, los procedimientos genéticos y químicos para controlar la secreción de la mucina podían revelar nuevas maneras de descubrir y de controlar la progresión del asma, de la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (COPD), de la enfermedad de intestino irritable y de cánceres colorrectales.