Descubren cómo proteínas recombinantes pueden estimular sistema inmune de salmones

Microscopía electrónica de barrido por emisión de campo (FESEM) de IL1βIB producidas en matraces de agitación (arriba) y biorreactores (abajo).

Investigadores descubrieron cómo proteínas recombinantes nanoestructuradas pueden modular el sistema inmunológico de los salmones, emergiendo como una futura herramienta terapéutica.

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Las proteínas del sistema inmunológico del huésped, como los péptidos antimicrobianos (AMP), las citocinas, las quimiocinas y las hormonas, se han explorado como inmunomoduladores debido a su eficacia en la modulación de las vías inmunitarias.

No obstante, para utilizarlos como agentes terapéuticos, los AMP y las citocinas presentan inconvenientes considerables, principalmente relacionados con su baja estabilidad y su corta vida media como proteínas solubles, por lo que es necesario encapsularlos para evitar su degradación.

Los cuerpos de inclusión (IB) bacterianos son agregados de proteínas formados durante procesos de producción recombinantes en sistemas de expresión microbianos. Específicamente, son nanopartículas con tamaños que oscilan entre 50 y 500 nm que exhiben mayor estabilidad que sus contrapartes solubles, y que también tienen actividad biológica ya que en su interior contienen proteínas funcionales que se liberan lentamente.

Considerando lo anterior, científicos de Chile, España y México, realizaron un estudio in vitro para evaluar si AMP de salmón del Atlántico y citocinas de la trucha arcoíris pueden producirse como IB y ser capaces de activar el sistema inmunológico de los peces.

Utilizando técnicas avanzadas de ingeniería genética, los científicos desarrollaron proteínas recombinantes con estructuras a escala nanométrica que contenían los AMP CAMPIB y HAMPIB), y las citocinas IL1βIB y TNFαIB. Estas proteínas fueron introducidas en cultivos celulares de salmones para observar su efecto inmunomodulador.

Futuras aplicaciones

Los resultados mostraron una activación significativa de los mecanismos de defensa celular, sugiriendo que estas proteínas pueden mejorar la capacidad del salmón para resistir infecciones. 

“Las proteínas, CAMP IB , HAMP IB e IL1β IB , mostraron rendimientos prometedores después de la purificación, y el análisis in vitro reveló que modulaban eficazmente la respuesta inmune en la línea celular RTS11. El presente estudio examinó los efectos a corto plazo sobre la expresión de varios marcadores inmunológicos y demostró que CAMP IB , HAMP IB e IL1β IB podrían regular positivamente las citoquinas proinflamatorias y antiinflamatorias, lo que sugiere una retroalimentación regulatoria entre ellas e indica su potencial como inmunomoduladores”, explicaron los investigadores en cuanto a sus resultados.

A pesar de los resultados, los autores del estudio señalan que se requieren más investigaciones para comprender completamente los mecanismos detrás de la inmunomodulación y para evaluar la seguridad y eficacia de estas proteínas en entornos de producción reales.

“Las direcciones de investigación futuras pueden incluir la optimización de las condiciones de producción, la exploración de estrategias de inducción alternativas y la evaluación de la aplicabilidad de estos IB como inmunomoduladores en la acuicultura para la prevención de enfermedades. Los hallazgos contribuyen al creciente campo de la producción de proteínas recombinantes para aplicaciones terapéuticas y biotecnológicas, particularmente en el contexto de la acuicultura sostenible”, concluyeron los científicos.

Lea el estudio completo titulado “Immunomodulation Evidence of Nanostructured Recombinant Proteins in Salmonid Cells”, aquí.