¿Podría el 'moco de diseñador' ser una medicina del futuro?

Micrografía de luz de glándula salival humana, células mucosas y un conducto

  • El moco recubre las superficies internas del cuerpo, donde actúa como una barrera contra los patógenos y una fuente de alimento para las bacterias beneficiosas.
  • Sus principales constituyentes son las mucinas, proteínas repletas de moléculas de azúcar en distintos patrones que determinan cómo el moco interactúa con los microorganismos beneficiosos y patógenos.
  • Los científicos ahora han creado una plataforma basada en células para producir estas mucinas con propiedades específicas bajo pedido.
  • Los investigadores podrían utilizar la plataforma para desarrollar tratamientos basados ​​en mucina para infecciones virales y bacterianas..

El moco es un material viscoso con una amplia gama de funciones vitales en la interfaz entre el cuerpo y el mundo exterior.

Recubre las células que recubren los pulmones, el intestino y el tracto genital, donde proporciona una barrera contra las sustancias nocivas y actúa como lubricante.

En el intestino, como en otras superficies corporales, el moco también sirve como guardián, excluyendo patógenos y admitiendo microorganismos beneficiosos.

Los principales componentes del moco son las mucinas, que son proteínas decoradas con patrones distintivos de moléculas de azúcar.

Estos no solo proporcionan una fuente de alimento para las bacterias, sino que también pueden actuar como anclajes para mantenerlas en su lugar cuando se unen a moléculas en las paredes de las células bacterianas llamadas adhesinas.

Al unirse a las adhesinas de los patógenos, las mucinas secretadas en fluidos como la saliva y las lágrimas pueden evitar que estos microbios se agrupen. Las mucinas también pueden disolver las "biopelículas" de los patógenos.

Las biopelículas son una agregación de bacterias que han colaborado para formar capas delgadas en los dientes y otras superficies de tejidos. En algunos casos, las biopelículas pueden tener un impacto negativo en la salud.

Por lo tanto, los patrones de las moléculas de azúcar en las mucinas juegan un papel vital en la determinación de cómo el cuerpo interactúa con los microorganismos.

Sin embargo, las mucinas son difíciles de aislar y estudiar, por lo que nuestra comprensión de cómo funcionan ha sido limitada.

Ahora, un equipo de investigadores ha desarrollado una forma de crear mucinas humanas que muestran patrones particulares de moléculas de azúcar.

Un equipo dirigido por investigadores del Centro de Glycomics de Copenhague ahora puede programar genéticamente cultivos de laboratorio de células renales embrionarias humanas para producir mucinas que se unen a adhesinas bacterianas específicas.

Su trabajo aparece en Nature Communications.

Mucinas con receta

Los autores creen que los médicos algún día podrían recetar mucinas que promuevan el crecimiento de especies beneficiosas o inhiban las especies que causan enfermedades.

“Una cantidad increíble de enfermedades tienen una conexión con la flora intestinal, pero todavía sabemos muy poco sobre cómo podemos controlar la flora intestinal en el tratamiento de enfermedades. Aquí es donde las mucinas sintéticas podrían abrir nuevas opciones de tratamiento ”, dice Yoshiki Narimatsu, profesor asociado de glucobiología en la Universidad de Copenhague y uno de los autores principales del estudio.

“En definitiva, uno puede imaginarse el uso de mucinas como material prebiótico, es decir, como moléculas que ayudan a las bacterias buenas del organismo”, añade.

Los investigadores también especulan que podrían usarse mucinas artificiales en lugar de antibióticos para tratar infecciones bacterianas.

Por ejemplo, los médicos podrían utilizar versiones sintéticas de las mucinas en la saliva y las lágrimas para eliminar las bacterias que de otro modo formarían biopelículas dañinas.

“Imaginamos que en lugar de usar antibióticos, podría producir, por ejemplo, gotas para los ojos con la mucina que normalmente elimina las bacterias en el tratamiento de las infecciones oculares”, dice el Dr. Narimatsu.

Competencia por el virus de la gripe

Incluso se podrían utilizar mucinas para competir con el virus de la gripe común y evitar que infecte las células que recubren la nariz, la tráquea y los pulmones.

Para infectar las células del tracto respiratorio, el virus se adhiere a moléculas de azúcar llamadas ácidos siálicos en las membranas de las células.

Pero para liberar partículas de virus recién creadas y continuar la infección, el virus tiene que usar una enzima para romper su unión a los ácidos siálicos.

"Las mucinas contienen grandes cantidades de ácidos siálicos", dijo a "Detonic.shop" el coautor principal, el profesor Henrik Clausen.

Estos ácidos no solo se unen a las partículas de virus libres, lo que evita que se bloqueen en las células huésped en la nariz, los pulmones o ambos, sino que también compiten por el uso de la enzima que libera nuevas partículas de virus.

“En este artículo, solo estudiamos el efecto sobre [la] liberación del virus, y encontramos que mucinas específicas con ácidos siálicos bloquean [la] liberación del virus de la influenza y, por lo tanto, su capacidad para propagar y diseminar la infección”, dijo el Prof Clausen explicó.

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