Manteniendo la inmunidad bajo control
Arabidopsis CORTESÍA DE LIBO SHAN, UNIVERSIDAD DE TEXAS A&M
Después de que una planta ha detectado y destruido bacterias invasoras, su sistema inmunitario innato debe desactivarse para evitar una inmunidad prolongada. respuesta de dañar los tejidos de la planta. Esta regulación a la baja del sistema inmunitario en Arabidopsis recae sobre los hombros de dos nuevas proteínas que atacan y degradan los receptores inmunitarios innatos después de una infección, según un estudio publicado esta semana en Science. .
El mecanismo, que tiene paralelos directos en las vías de señalización inmunitaria humana, ofrece conocimientos básicos que algún día podrían ayudar a desarrollar terapias contra las enfermedades autoinmunes, que surgen de una respuesta inmunitaria hiperactiva.
"Es una hermosa pieza de biología" dijo Luke O’Neill, inmunólogo del Trinity College en Dublín, que no participó en la investigación. «Es intrigante que el mismo sistema se use en humanos, por lo que debe ser muy importante para la vida».
El receptor 2 de detección de flagelina de Arabidopsis. ..
Para determinar la función de estas ligasas de ubiquitina, llamadas PUB12 y PUB13, el equipo fabricó plantas mutantes que carecían de las dos proteínas. Se sorprendieron al descubrir que los mutantes tenían respuestas inmunitarias elevadas a la exposición a la flagelina: eran de 5 a 10 veces más resistentes a la infección bacteriana que las plantas de tipo salvaje. Resulta que PUB12 y PUB13 juegan un papel negativo en la señalización inmune innata. Cuando son fosforiladas y activadas por BAK1, las ligasas etiquetan a FLS2 para su degradación, lo que conduce a un debilitamiento y eventual finalización de la respuesta inmunitaria innata.
«Después de la respuesta inmunitaria, estas proteínas vienen y sintonizan esa respuesta para evitar la activación nociva y constitutiva del sistema inmunitario», dijo Shan. «Proporciona un mecanismo de cómo un huésped regula una respuesta inmunitaria a la perfección y a tiempo».
La respuesta inmunitaria elevada en las plantas mutantes podría ayudar a los científicos a desarrollar formas de manipular genéticamente los cultivos para aumentar su resistencia a las enfermedades. escriben los autores. Pero el hallazgo también puede ser pertinente para la salud humana porque nuestras células usan un mecanismo similar para detectar la invasión bacteriana. Cuando es activado por una proteína bacteriana, el receptor tipo Toll 4 (TLR4) en humanos fosforila rápidamente una quinasa aguas abajo, al igual que FLS2 fosforila BAK1, para activar una respuesta inmunitaria innata. Más tarde, una enzima aguas abajo marca a TLR4 para su degradación, al igual que PUB12 y PUB13 marcan a FLS2 para la papelera celular. En humanos, sin embargo, no se sabe cómo se activa esa enzima para degradar TLR4.
Usando los conocimientos proporcionados por el papel de BAK1 en la activación de PUB12 y PUB13, «podríamos encontrar, por analogía , componentes no descubiertos en el sistema humano», dijo O’Neill, quien escribió una perspectiva adjunta en Science. Estos componentes faltantes podrían resultar clínicamente valiosos, ya que TLR4 se ha implicado en numerosas enfermedades autoinmunes como la artritis reumatoide y la aterosclerosis.
D. Lu, et al., La ubiquitinación directa del receptor de reconocimiento de patrones FLS2 atenúa la inmunidad innata de las plantas, Science, 332:1439-42, 2011.
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