¿Y si las bacterias tuvieran las claves de una parte de nuestra propia inmunidad? Desde hace algunos años, ciertos científicos exploran los vínculos inesperados entre las proteínas humanas implicadas en la defensa del organismo y ciertos mecanismos inmunitarios bacterianos. Este es el caso de un equipo de científicos del Instituto Curie, del Instituto Pasteur y del Inserm que acaba de identificar una proteína en el humano con un papel hasta ahora desconocido: SIRal, derivada de un dominio bacteriano denominado "inmunidad ancestral".
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Publicados en
Science el 24 de julio de 2025, sus trabajos revelan un principio de conservación biológica que abre nuevas vías en inmunoterapia al proponer dianas terapéuticas de un género nuevo procedentes de la evolución bacteriana misma.
Durante mucho tiempo, los científicos consideraban haber identificado en el humano lo esencial de las vías de la inmunidad innata que constituye la primera línea de defensa del organismo. En efecto, la inmunidad innata permite detectar ciertos agentes patógenos y desencadenar una respuesta rápida. Sin embargo, hoy en día,
la inmunidad ancestral, un campo de investigación en plena expansión, cuestiona este dogma.
Al explorar los vínculos evolutivos entre proteínas bacterianas y humanas, las investigadoras y los investigadores comprenden que un número no despreciable de proteínas implicadas en la inmunidad innata en el humano derivan de aquellas presentes en las bacterias. Estas proteínas no solo se conservan a nivel estructural: su papel inmunitario también se preserva, a veces durante miles de millones de años.
En las bacterias, el dominio proteico SIR2 (regulador silencioso de la información 2) juega un papel clave en los sistemas de defensa contra los fagos, virus que infectan específicamente a las bacterias. Cuando un fago penetra en una bacteria, SIR2 desencadena la degradación de una molécula esencial para el metabolismo celular y provoca la muerte de la célula infectada, protegiendo así al resto de la colonia.
Árbol filogenético construido a partir de proteínas con dominio SIR2 bacterianas (azul) y eucariotas (verde). Las proteínas se reparten en dos subfamilias, una de las cuales, las sirims, contiene las proteínas SIR2 inmunitarias, y en particular SIRal.
Al reconstituir la historia evolutiva de los genes por filogenia[1], un equipo dirigido por el Dr. Enzo Poirier, investigador del Inserm, jefe de equipo en el Instituto Curie en la unidad Inmunidad y Cáncer (Instituto Curie, Inserm) y la Dra. Aude Bernheim, responsable de la unidad Diversidad molecular de los microbios en el Instituto Pasteur, han puesto de manifiesto en el humano un homólogo del dominio SIR2, denominado SIRal, y han demostrado su papel en la inmunidad innata así como su capacidad para degradar el NAD, una molécula esencial para el metabolismo celular y la producción de energía.
El descubrimiento del papel biológico de SIRal es aún más interesante ya que no concierne a una sola proteína aislada sino a una familia diversificada de proteínas que se encuentran en el 19 % de los genomas eucariotas analizados, repartidos en cinco grandes linajes. Estos resultados confirman que los mecanismos inmunitarios de origen bacteriano no solo están presentes, sino que se conservan ampliamente dentro de los seres vivos, con implicaciones potenciales para el conjunto de los eucariotas, incluido el humano.
Además del enfoque filogenético, la Dra. Delphine Bonhomme (equipo Poirier), Hugo Vaysset (equipo Bernheim) y sus colegas han demostrado que SIRal actúa como un regulador central de la vía de los receptores TLR (
receptores tipo Toll), una familia de receptores capaces de detectar señales típicas de los agentes patógenos.
Así, esta vía TLR regulada por SIRal facilita la expresión de los genes proinflamatorios y desencadena la reacción inmunitaria. Han mostrado que sin SIRal, la respuesta inflamatoria se altera fuertemente, ya sea frente a una infección bacteriana o viral.
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Con SIRal, mostramos que elementos heredados de las bacterias pueden jugar un papel central en los mecanismos inmunitarios eucariotas, y en particular humanos. Pero más ampliamente, la inmunidad ancestral nos da acceso a un reservorio insospechado de mecanismos inmunitarios", subraya Enzo Poirier, investigador del Inserm y jefe de equipo en el Instituto Curie.
"Este descubrimiento ilustra hasta qué punto la evolución reutiliza antiguos bloques para crear nuevas funciones: mecanismos nacidos en las bacterias hace miles de millones de años aún moldean hoy nuestra inmunidad", precisa Aude Bernheim, responsable de la unidad Diversidad molecular de los microbios en el Instituto Pasteur.
Más allá de la biología evolutiva, las implicaciones del descubrimiento de SIRal son clínicas. En efecto, numerosas patologías autoinmunes dependen en parte de la activación de los receptores TLR. SIRal representa por tanto una diana terapéutica inédita, abriendo el camino a inmunoterapias de un nuevo género.
Nota:
[1] La filogenia designa el estudio de los vínculos evolutivos entre las especies, que busca reconstituir sus relaciones de parentesco a partir de un ancestro común.
Fuente: Inserm