Este descubrimiento permitiría mejorar el desarrollo de tratamientos contra las infecciones más efectivos.

Al sufrir una infección pulmonar bacteriana, las células que recubren nuestras vías respiratorias son la primera línea de defensa. Estas células reconocen las moléculas de lipopolisacáridos típicas de muchas bacterias, incluidas aquellas que causan neumonía. Esto le da a las células inmunes la señal para comenzar a atacar a las bacterias invasoras. Aunque esta respuesta inmune puede ser muy potente, es relativamente lenta y no explica muchas de las reacciones inmediatas de nuestro cuerpo, como la inflamación o la fiebre.

Investigadores del departamento de Medicina Celular y Molecular de la Universidad de Lovaina y del departamento de Ciencias Experimentales y de la Salud de la Universidad Pompeu Fabra (UPF) han identificado, por primera vez, el mecanismo de respuesta rápida contra las infecciones bacterianas de las vías respiratorias.

El equipo dirigido por Karel Talavera en Lovaina, y por Miguel Ángel Valverde en la UPF, ha descubierto que los lipopolisacáridos también activan canales iónicos específicos en las células que recubren nuestras vías respiratorias. La investigación se publica en Nature Communications.

“Los resultados del estudio muestran que la estrategia de nuestro cuerpo para combatir las infecciones bacterianas no se limita a las vías inmunes previamente identificadas”, explica Talavera. “Los llamados canales de iones TRPV4 también están implicados: son esenciales para el mecanismo de defensa más temprano de nuestro cuerpo contra la invasión bacteriana.”

Este estudio revela la importancia de los canales TRPV4 para el desarrollo de tratamientos contra las infecciones más efectivos

Puertas selectivas de la célula

Los canales iónicos son puertas selectivas a través de las cuales los iones entran y salen de la célula. En el caso de las infecciones pulmonares, los canales activados se abren para permitir el flujo de calcio. Esto, a su vez, desencadena una amplia gama de respuestas antibacterianas en cuestión de minutos.

“La activación de los canales iónicos TRPV4 se da a los pocos segundos de que los lipopolisacáridos sean detectados en las vías respiratorias. Esto provoca un aumento del óxido nítrico en sangre, que induce la respuesta antibacteriana directa: regulación de leucocitos, broncodilatación...”, comentan los investigadores.

“A su vez, la activación de estos canales provoca que las células ciliadas, encargadas de ‘barrer’ fuera las bacterias presentes en las vías respiratorias, funcionen más eficientemente”, apunta Valverde, investigador principal del laboratorio de Fisiología Molecular de la UPF. “Este estudio revela la importancia de los canales TRPV4 para el desarrollo de tratamientos contra las infecciones más efectivos”, concluye Talavera.

La investigación, coordinada por Talavera y en la que también participa el Instituto de Neurociencias de Alicante, es fruto de la combinación de la experiencia del equipo de Lovaina en el estudio de la respuesta de los canales TRP a la presencia bacteriana y del laboratorio de la UPF en la función de estos mismos canales en el pulmón.