Descubren en MIT proteína intestinal que atrapa y elimina bacterias peligrosas

Investigadores del Massachusetts Institute of Technology (MIT) descubrieron una proteína poco conocida llamada intelectina-2, que desempeña un papel crucial en la defensa del intestino. Esta proteína no solo fortalece la capa de moco que recubre el tracto gastrointestinal, sino que también atrapa y desactiva bacterias nocivas que intentan penetrar en el organismo.

La intelectina-2 se adhiere a azúcares presentes en las moléculas de moco y en las superficies bacterianas, formando una barrera protectora que puede incluso destruir microbios, incluyendo aquellos que son resistentes a los antibióticos. Según Laura Kiessling, profesora de química en el MIT y autora principal del estudio, "lo notable es que la intelectina-2 opera de dos maneras complementarias. Ayuda a estabilizar la capa de moco y, si esa barrera se ve comprometida, puede neutralizar directamente o restringir a las bacterias que comienzan a escapar".

El estudio, que fue publicado en Nature Communications, fue liderado por Amanda Dugan y Deepsing Syangtan, quienes destacaron el potencial terapéutico de la intelectina-2 debido a su amplia actividad antimicrobiana. Esta proteína podría ser beneficiosa para reforzar la barrera de moco en personas con enfermedades como la enfermedad inflamatoria intestinal.

La evidencia sugiere que el genoma humano codifica más de 200 lectinas, proteínas que participan en la defensa inmunológica y en la comunicación celular. La familia de intelectinas incluye dos proteínas en humanos: intelectina-1 e intelectina-2. A pesar de compartir una estructura similar, la intelectina-1 se une únicamente a carbohidratos presentes en bacterias y otros microbios. Investigaciones anteriores habían sugerido que la intelectina-2 también podría contribuir a la defensa inmunológica, aunque contaba con poca evidencia experimental.

El equipo de investigación halló que la intelectina-2 puede unirse a una molécula de azúcar llamada galactosa, que se encuentra comúnmente en las mucinas, los componentes que forman el moco. Al unirse a estas mucinas, la proteína refuerza la barrera de moco que protege el revestimiento intestinal. Además, la galactosa también aparece en carbohidratos en la superficie de algunas células bacterianas, lo que permite a la intelectina-2 atrapar microbios patógenos que causan infecciones gastrointestinales.

Con el tiempo, los microbios atrapados comienzan a descomponerse, lo que sugiere que la intelectina-2 interfiere con sus membranas celulares, provocando su muerte. Esta actividad antimicrobiana se extiende a diversas bacterias, incluidas algunas resistentes a antibióticos convencionales. Los investigadores creen que estas dos funciones ayudan a proteger el tracto gastrointestinal de infecciones.

En personas con enfermedad inflamatoria intestinal, los niveles de intelectina-2 pueden volverse inusualmente bajos o altos. Niveles reducidos pueden debilitar la barrera de moco, mientras que cantidades excesivas podrían eliminar bacterias beneficiosas que normalmente habitan en el intestino. Por lo tanto, los investigadores sugieren que terapias diseñadas para restaurar niveles equilibrados de intelectina-2 podrían ser útiles para estos pacientes.

Además, la intelectina-2 puede neutralizar o eliminar patógenos como Staphylococcus aureus y Klebsiella pneumoniae, que a menudo son difíciles de tratar con antibióticos. Gracias a esta capacidad, la proteína podría desarrollarse en el futuro como un nuevo tratamiento antimicrobiano.

La investigación fue financiada por los Institutos Nacionales de Salud de EE. UU., el Instituto Nacional de Alergia y Enfermedades Infecciosas, el Instituto Nacional de Ciencias Médicas Generales y la Fundación Nacional de Ciencias. Otros colaboradores del estudio incluyeron a Charles Bevins, profesor de microbiología médica e inmunología en la Universidad de California en Davis, Ramnik Xavier, profesor de medicina en la Facultad de Medicina de Harvard, y Katharina Ribbeck, profesora de ingeniería biológica en el MIT.