Regular els mocs pot ajudar a tractar des de l'asma fins al càncer de còlon

El descobriment d'un mecanisme sobre la producció de mucositat pot dur a avenços en malalties tan dispars com l'asma o el càncer colorectal. Científics del Centre de Regulació Genòmica (CRG), en col·laboració amb investigadors de la Universitat Pompeu Fabra, han descobert com les cèl·lules regulen la quantitat que secreten de mucines, els principals components del moc.

Els investigadors del CRG són Gerard Cantero-Recasens, Cristian M. Butnaru, Nathalie Brouwers i Vivek Malhotra, que ha dirigit l'equip. Per la UPF hi ha participat Miguel A. Valverde, del Departament de Ciències Experimentals i de la Salut. Han publicat les seves recerques en dos articles: un a la revista "eLife" i un altre al "Journal of Biological Chemistry".  

Les cèl·lules produeixen mucines a un ritme constant, per conservar la capa mucosa de protecció. Quan es troben exposades a un al·lergen o patogen, passen a produir-ne més de pressa. L'objectiu dels investigadors era dissenyar procediments per corregir defectes en la secreció d'aquestes mucines. Així es podrien afrontar malalties on se'n produeixen massa o massa poques, com ara l'asma, la malaltia pulmonar obstructiva crònica (MPOC), la malaltia de Crohn o el càncer colorectal.
 

Un mecanisme sorprenent

Les investigacions han dut a identificar dues proteïnes, anomenades TRPM4 i NCX, que treballen plegades per controlar la secreció de mucines, tant en cèl·lules sanes com en cèl·lules derivades de pacients amb fibrosi quística. Els autors també han identificat una tercera proteïna, anomenada KChIP3, que capta els nivells de calci en les cèl·lules sanes per alliberar mucines. De fet, la secreció de mucines, tant la ràpida com la lenta, està controlada pel calci.

Els investigadors van fer un cribratge genòmic i van identificar 25 proteïnes implicades en la secreció de mucines en cèl·lules de càncer de còlon. I això els va dur a un descobriment que els va sorprendre. Van trobar que un grup d'aquestes proteïnes es troba a la superfície de les cèl·lules, on controla l'entrada de calci. Però també van constatar que la proteïna KChIP3 feia de sensor de calci dins les cèl·lules. No esperaven que les cèl·lules utilitzessin diferents fonts de calci -una a l'interior i una altra a l'exterior- per controlar la secreció de mucines.

Tal com explica Gerard Cantero-Recasens, "si aquest sensor intern no funciona correctament, les cèl·lules de càncer de còlon alliberen mucines massivament". També van veure que aquest sensor actua com un fre i evita l'alliberament de mucines. Això pot tenir implicacions en diverses malalties:

"Ratolins sense el sensor KChIP3 tenien una capa més densa de mucosa al còlon. Aquesta proteïna podria ser una nova diana terapèutica per a possibles tractaments en malalties amb nivells més alts o més baixos de mucines."

Estudiant diferents tipus de cèl·lules, l'equip també va descobrir que el procés que les cèl·lules utilitzen per controlar la secreció de mucines és el mateix a les vies respiratòries que al còlon. Per això creuen que, actuant sobre una sola molècula implicada en la secreció de mucines, "podríem tractar malalties respiratòries com ara l'asma o l'MPOC, a més a més de patologies associades al còlon".
 

L'equip dirigit per Vivek Malhotra, professor de recerca ICREA al CRG, col·labora amb investigadors de l'Hospital del Mar i l'IMIM. L'objectiu és identificar si les mucines i les proteïnes implicades en la secreció de mucines tenen alguna alteració a nivell genètic en pacients amb malalties de les vies respiratòries i de còlon. Una altra línia de recerca busca components per controlar aquestes vies de secreció.

Així, tant la via genètica com la química poden ajudar a trobar noves vies per detectar i controlar la progressió de l'asma, l'MPOC, la síndrome de l'intestí irritable o el càncer colorectal.