Un treball publicat a la revista Cell Reports, liderat per Antoni Celada i el professor Jorge Lloberas, caps del Grup de Recerca Consolidat de Biologia del Macròfag de la UB, amb seu al Parc Científic de Barcelona, descriu noves funcions de la proteïna mitofusina 2 (Mfn2) als macròfags —les cèl·lules que participen en la resposta defensiva i inflamatòria — en condicions d’estrès immunològic. L’article obre noves perspectives sobre els mecanismes d’expressió de les citocines proinflamatòries, unes molècules que poden arribar a produir-se de manera descontrolada —el que es coneix com a tempesta de citocines— en el decurs de les infeccions bacterianes o víriques.

L’estudi està dirigit pel catedràtic Antonio Celada i el professor Jorge Lloberas, caps del Grup de Recerca Consolidat de Biologia del Macròfag de la UB, amb seu al Parc Científic de Barcelona, i té com a primer autor Juan Tur (UB). També hi participa Antonio Zorzano, catedràtic de la Facultat de Biologia de la UB i cap del Laboratori de Malalties Metabòliques Complexes i Mitocondris de l’Institut de Recerca Biomèdica (IRB Barcelona) i del CIBER de Diabetis i Malalties Metabòliques Associades (CIBERDEM).

Una proteïna decisiva en la dinàmica i el metabolisme mitocondrial

La mitofusina 2 és una proteïna localitzada a la membrana externa dels mitocondris, els orgànuls responsables del metabolisme energètic de la cèl·lula. Té un paper destacat en diversos processos fisiològics (dinàmica mitocondrial, metabolisme energètic, desenvolupament embrionari, mort cel·lular, etc.) i la seva deficiència està relacionada amb algunes malalties metabòliques, neurodegeneratives, cardiovasculars i càncer, entre altres.

El paper essencial de l’Mfn2 és la fusió de mitocondris i la seva interacció amb el reticle endoplasmàtic, un sistema format per una complexa xarxa de membranes i relacionat amb la síntesi i el transport de proteïnes. L’Mfn2 és un component essencial de la resposta immunitària en els macròfags, «perquè després d’activar-se com a resposta a estímuls d’estrès immunològic, afavoreix la interacció dels mitocondris amb el reticle endoplasmàtic i la producció d’espècies reactives d’oxigen (ROS)», explica el professor Jorge Lloberas, del Departament de Biologia Cel·lular, Fisiologia i Immunologia de la UB.

«Les ROS són molècules que actuen com a mediadors en un bon nombre de processos relacionats amb la immunitat innata, com per exemple l’autofàgia, de la qual depenen l’apoptosi i la fagocitosi en la cèl·lula. També participen en la producció de citocines com a resposta a processos inflamatoris, i a més, afavoreixen el correcte processament i presentació antigènics, que són les fases clau de connexió entre la immunitat innata i l’adquirida», detalla Lloberas.

Immunometabolisme: una disciplina emergent

Aquest treball innovador en el camp de l’immunometabolisme, dut a terme amb models de laboratori genoanul·lats que no expressen la mitofusina 2, ha permès desvelar com la proteïna mitocondrial indueix la producció de ROS i quina és la seva implicació decisiva en la resposta immunitària.

«En condicions basals, l’absència de Mfn2 no produeix cap efecte. Només quan els macròfags estan confrontats a un estrès immunològic i no es produeixen ROS, la seva capacitat per captar i destruir qualsevol agent extern està molt disminuïda. A més, l’absència de Mfn2 en els macròfags també compromet el processament de les proteïnes capturades a la fase prèvia al procés conegut com a presentació antigènica, que comporta l’activació de la immunitat adquirida, és a dir, l’activació de limfòcits T (producció de citocines) i dels limfòcits B (producció d’anticossos)», subratlla Lloberas.

Els estudis in vivo en models animals també han revelat el paper decisiu d’aquesta proteïna mitocondrial en la resposta bactericida davant els patògens Listeria monocytogenes i Mycobacterium tuberculosis. A més d’induir la producció de ROS, l’Mfn2 afavoreix el reconeixement dels receptors dels bacteris, la captació dels patògens per part dels macròfags (fagocitosi), la degradació de les proteïnes bacterianes i l’activació de la immunitat adquirida.