Genes vs. Plaga: Nuestras Defensas Ocultas
Descubre cómo la genética puede protegernos de enfermedades infecciosas como la peste.
Rachel M. Keener, Sam Shi, Trisha Dalapati, Liuyang Wang, Nicolás M Reinoso-Vizcaino, Micah A. Luftig, Samuel I. Miller, Timothy J. Wilson, Dennis C. Ko
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A lo largo de la historia, las pandemias han tenido un papel enorme en la formación de la humanidad. Una de las pandemias más infames fue la peste bubónica, causada por la bacteria Yersinia pestis, que golpeó Europa en el siglo XIV y se cargó a aproximadamente un tercio de la población. Avancemos hasta hoy, y los investigadores todavía están armando cómo nuestros genes interactúan con esos patógenos. Te sorprenderá saber cuánto puede decirnos la genética sobre nuestra susceptibilidad a enfermedades como esta. ¡Prepárate, va a ser un viaje salvaje!
Genética y nuestro sistema inmunológico
Los estudios genéticos han demostrado que los humanos tienen diferentes composiciones genéticas que pueden influir en cómo respondemos a las infecciones. Cuando ciertos genes son mejores defendiendo contra enfermedades, pueden darle a algunas personas una ventaja en el juego de la supervivencia. Pero, ¿cómo funcionan realmente esos genes? Resulta que algunos genes impactan en cómo nuestras células reconocen y luchan contra virus y bacterias.
Un ejemplo fascinante involucra a un gen conocido como CCR5. Resulta que la gente que tiene una versión específica de este gen (llamada CCR5 Δ32) es resistente al VIH. ¡Así es! Un simple cambio genético puede hacer que una persona sea casi invulnerable a uno de los virus más peligrosos del mundo. ¡Casi como un gen de superhéroe, no crees?
Un nuevo giro para la vieja peste
Ahora, hablemos de Yersinia pestis, la bacteria responsable de la peste. Mientras la mayoría de nosotros espera nunca cruzarnos con este germen, los científicos están indagando cómo algunas personas podrían ser más resistentes a él. Usaron el enfoque “Hi-HOST” para explorar esto más a fondo, recopilando un montón de información de líneas celulares humanas para averiguar cómo nuestros genes podrían interactuar con esta molesta bacteria.
En su búsqueda, los investigadores descubrieron una variante genética específica, conocida como rs2282284, ubicada en un gen llamado receptor Fc parecido a 3 (FCRL3). Tener esta variante parece influir en qué tan bien puede la bacteria invadir las células humanas. Resulta que algunas personas con el alelo C de esta variante podrían tener una mejor oportunidad contra Yersinia pestis, mientras que aquellos con el alelo T podrían no tener tanta suerte.
El papel de las proteínas FCRL
Las proteínas FCRL, si te lo preguntas, son actores importantes en nuestra respuesta inmunológica. Se encuentran en la superficie de ciertas células inmunitarias conocidas como células B, que nos ayudan a luchar contra infecciones. Cuando Yersinia pestis intenta invadir, estas proteínas pueden ayudar a determinar si la bacteria logra atravesar las defensas o no.
Las investigaciones han demostrado que el alelo C de rs2282284 parece reducir la capacidad de FCRL3 para ayudar a Yersinia pestis a invadir células. Es casi como un portero en un club que decide quién entra y quién no. Si el portero hace bien su trabajo, ¡menos bacterias logran entrar a nuestra fiesta celular!
Lo que pasó en el laboratorio
En el laboratorio, los científicos probaron qué tan bien podía Yersinia pestis invadir células de diferentes personas. Encontraron que algunas células, portando el alelo C, eran mucho menos susceptibles a la invasión que las que tenían el alelo T. Esto coloca a FCRL3 en el centro de atención, mostrando cómo nuestra genética puede influir en la lucha contra las enfermedades infecciosas.
Para entender mejor cómo funcionaban estas proteínas FCRL, los investigadores realizaron un montón de experimentos. Ingeniaron células humanas para producir más de estas proteínas y observaron cómo se comportaba Yersinia pestis. ¿Qué encontraron? Más FCRL3 significaba que las bacterias se quedaban fuera de la célula, incapaces de entrar y causar caos. ¡Es como tener más seguridad en un concierto; menos invitados no deseados logran pasar las puertas!
La imagen más grande
Entonces, ¿qué significa todo esto para la humanidad? Comprender las variantes genéticas que influyen en nuestra respuesta inmunológica podría tener implicaciones significativas para la medicina. Si podemos identificar cómo funcionan estas diferencias genéticas, podríamos allanar el camino para nuevos tratamientos o vacunas que ayuden a fortalecer nuestras defensas contra Yersinia pestis o otros agentes infecciosos.
Las conexiones inesperadas
Curiosamente, también encontraron que la misma variante podría estar relacionada con la infección crónica por el virus de la hepatitis C. ¡Sí, leíste bien! El mismo cambio genético que podría hacerte un superhéroe contra la peste también podría protegerte contra la Hepatitis C crónica. ¡Es como una oferta de dos por uno en fortaleza genética!
¿Cómo podría ser esto? Bueno, tanto Yersinia pestis como la hepatitis C pueden interactuar con el sistema inmunológico de maneras que ofrecen pistas sobre cómo nuestros cuerpos responden a las infecciones. Si una variante genética puede influir en múltiples infecciones, ¿quién sabe qué más podría estar acechando en nuestro ADN? ¡Es como un cofre del tesoro de secretos esperando ser explorado!
¿Por qué importa?
Entender cómo nuestra genética afecta nuestro sistema inmunológico es más importante que nunca. A medida que enfrentamos nuevas enfermedades infecciosas, saber qué genes ayudan a proporcionar resistencia podría guiar el desarrollo de vacunas en direcciones más efectivas. No se trata solo de luchar contra las enfermedades que conocemos; se trata de prepararnos para las que aún no hemos encontrado.
Esta investigación también plantea preguntas sobre cómo la diversidad genética entre poblaciones puede moldear los resultados de salud pública. Los países con diferentes antecedentes genéticos pueden responder a infecciones de maneras únicas, lo que afecta qué tan rápido pueden combatir los brotes. Con el mundo volviéndose más interconectado, esta información se vuelve vital.
El futuro de la investigación sobre enfermedades
A medida que los investigadores profundizan en los factores genéticos que afectan nuestra respuesta inmunológica, podemos esperar aprender más sobre cómo aprovechar este conocimiento para mejores resultados de salud. ¿Encontraremos más genes que influyan en nuestra resiliencia contra otras enfermedades? ¿Qué pasa con aquellas que ni siquiera hemos descubierto todavía?
Por ahora, la búsqueda continúa. Al igual que detectives en una misión, los investigadores están trabajando para descubrir cada detalle sobre cómo la genética y las enfermedades infecciosas coexisten. ¿Quién sabía que nuestro ADN podría tener tanta información sobre nuestra salud? ¡Es un viaje fascinante de descubrimiento, y todos estamos a bordo!
Conclusión: Un viaje genético
En resumen, nuestra comprensión de la genética continúa evolucionando, revelando caminos hasta nuestra historia antigua. Las fuerzas pandémicas del pasado han moldeado no solo nuestras sociedades, sino también nuestro propio ADN. La conexión entre la genética y la resistencia a enfermedades infecciosas es profunda, y la investigación en curso promete arrojar luz sobre cómo podemos protegernos mejor contra futuras amenazas.
Y quién sabe. Con una comprensión más profunda de nuestra composición genética, la próxima vez que oigas sobre una nueva enfermedad, podrías sonreír y pensar: “¿Tengo el gen de superhéroe?” ¡Después de todo, en el juego de la supervivencia, vale la pena tener los genes correctos de tu lado!
Título: Human genetic variation reveals FCRL3 is a lymphocyte receptor for Yersinia pestis
Resumen: Yersinia pestis is the gram-negative bacterium responsible for plague, one of the deadliest and most feared diseases in human history. This bacterium is known to infect phagocytic cells, such as dendritic cells and macrophages, but interactions with non-phagocytic cells of the adaptive immune system are frequently overlooked despite the importance they likely hold for human infection. To discover human genetic determinants of Y. pestis infection, we utilized nearly a thousand genetically diverse lymphoblastoid cell lines in a cellular genome-wide association study method called Hi-HOST (High-throughput Human in-vitrO Susceptibility Testing). We identified a nonsynonymous SNP, rs2282284, in Fc receptor like 3 (FCRL3) associated with bacterial invasion of host cells (p=9x10-8). FCRL3 belongs to the immunoglobulin superfamily and is primarily expressed in lymphocytes. rs2282284 is within a tyrosine-based signaling motif, causing an asparagine-to-serine mutation (N721S) in the most common FCRL3 isoform. Overexpression of FCRL3 facilitated attachment and invasion of non-opsonized Y. pestis. Additionally, FCRL3 colocalized with Y. pestis at sites of cellular attachment, suggesting FCRL3 is a receptor for Y. pestis. These properties were variably conserved across the FCRL family, revealing molecular requirements of attachment and invasion, including an Ig-like C2 domain and a SYK interaction motif. Direct binding was confirmed with purified FCRL5 extracellular domain. Following attachment, invasion of Y. pestis was dependent on SYK and decreased with the N721S mutation. Unexpectedly, this same variant is associated with risk of chronic hepatitis C virus infection in BioBank Japan. Thus, Y. pestis hijacks FCRL proteins, possibly taking advantage of an immune receptor to create a lymphocyte niche during infection.
Autores: Rachel M. Keener, Sam Shi, Trisha Dalapati, Liuyang Wang, Nicolás M Reinoso-Vizcaino, Micah A. Luftig, Samuel I. Miller, Timothy J. Wilson, Dennis C. Ko
Última actualización: 2024-12-08 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.05.626452
Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.05.626452.full.pdf
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