Investigadores del Instituto de Investigaciones Biomédicas Alberto Sols (IIBM), CSIC-UAM, han publicado una nueva función de la proteína NOD1 en la homeostasis del hierro y en el proceso de muerte celular por exceso de hierro
Este importante trabajo supone la apertura de nuevas vías de investigación en el diagnóstico y en el tratamiento de enfermedades relacionadas con el hierro, así como la identificación de nuevas dianas terapéuticas para el tratamiento de patologías inmunometabólicas.
La proteína NOD1, que previamente se había relacionado con patologías inflamatorias y cardiovasculares, desempeña también una importante función en el equilibrio de los niveles de hierro en el organismo (homeostasis) y en el proceso de muerte celular por exceso de hierro (ferroptosis) según un estudio recientemente publicado en la revista Biomedicine & Pharmacotherapy. Dicho trabajo ha sido liderado por el Dr. Lisardo Boscá investigador del Instituto de Investigaciones Biomédicas Alberto Sols (IIBM) centro mixto del CSIC y la UAM, y también investigador del Centro de Investigación Biomédica en Red en Enfermedades Cardiovasculares (CIBERCV). En este trabajo también han participado la Dra. Paloma Martín-Sanz, la Dra. Carmen Delgado y el Dr. Antonio Castrillo, investigadores del IIBM
El hierro es fundamental para el mantenimiento de la vida debido a su contribución en procesos metabólicos y celulares esenciales, como el transporte de oxígeno, la producción de energía, la desintoxicación o la defensa del huésped. No es de extrañar que su desregulación, en particular su déficit, conlleve al desarrollo de distintas enfermedades, incluyendo anemias, infecciones, alteraciones del sistema inmunológico, inflamación y aterosclerosis. Pero, no sólo el déficit de hierro es perjudicial para nuestro organismo, sino que su exceso es bastante dañino, siendo el principal responsable de un proceso de muerte celular específico conocido como ferroptosis.
El objetivo de este trabajo fue determinar el papel de la proteína del sistema inmune NOD1 en la regulación del metabolismo del hierro. La Dra. Victoria Fernández-García, primera autora de este trabajo, explica: "aunque previamente ya se conocía que NOD1 estaba implicada en patología inflamatoria y cardiovascular, pero la conexión específica entre el metabolismo del hierro y la aterosclerosis estaba aún por definir, por ello pusimos el foco de nuestra atención en esta proteína". Se estudió el papel de monocitos y macrófagos en la homeostasis del hierro en un contexto aterogénico, así como la función de los órganos que regulan la biodisponibilidad del hierro, estudiando modelos humanos y de ratón.
"Nuestros hallazgos ponen de manifiesto el relevante papel de NOD1 en la homeostasis del hierro y la ferroptosis, sobre todo en condiciones pro-aterogénicas", señala el Dr. Lisardo Boscá.
En concreto, este equipo de investigadores observó que los ratones carentes de NOD1 y sometidos a condiciones aterogénicas (mediante la administración de una dieta rica en grasa) presentaban una notable disminución en el contenido de hierro en diversos órganos, incluyendo el bazo, hígado y corazón, tejidos reguladores del metabolismo del hierro. En dichos órganos se apreció una significativa fibrosis debido al aumento de células proinflamatorias en las áreas de inflamación, incluyendo la placa aterosclerótica. Los autores descubrieron que en el reclutamiento de macrófagos en estas áreas de inflamación estaba implicado un aumento del receptor de la interleucina 8, también conocido como CXCR2.
Por otro lado, estos investigadores observaron que la activación de NOD1 aumentó los niveles de GPX4, y otras proteínas reguladoras del hierro, dando lugar a una menor ferroptosis.
Estos resultados abren nuevas vías de investigación para el diagnóstico y el tratamiento de las enfermedades relacionadas con el hierro y mediadas por NOD1, así como a la identificación de nuevas dianas farmacológicas para el tratamiento de enfermedades inmunometabólicas, como diferentes tipos de anemias, incluida la anemia falciforme.