Se ha descubierto la primera fase de las reacciones alérgicas, lo que abre nuevas posibilidades de prevención

Científicos de la Facultad de Medicina de Duke-NUS han identificado cómo se inicia una cadena de eventos tras el contacto de una persona con un alérgeno como el cacahuete, el marisco, el polen o los ácaros del polvo. Su descubrimiento, publicado en la revista Nature Immunology, podría impulsar el desarrollo de fármacos para prevenir reacciones alérgicas graves.

Se sabe que los mastocitos, un tipo de célula inmunitaria, confunden una sustancia inofensiva, como el cacahuete o los ácaros del polvo, con una amenaza y liberan una primera oleada de sustancias químicas bioactivas contra esta amenaza percibida. Cuando los mastocitos, que residen bajo la piel, alrededor de los vasos sanguíneos y en las paredes de los tractos respiratorio y gastrointestinal, liberan simultáneamente sus bioactivos prealmacenados en la sangre, puede producirse un shock sistémico inmediato que, si no se interviene rápidamente, puede ser mortal.

Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), más del 10% de la población mundial padece alergias alimentarias. A medida que aumenta el número de alergias, también aumenta la incidencia de anafilaxia y asma inducidas por alimentos. En Singapur, el asma afecta a uno de cada cinco niños, y las alergias alimentarias ya son la principal causa de shock anafiláctico.

El equipo de Duke-NUS descubrió que la liberación de gránulos de mastocitos que contienen sustancias químicas bioactivas está controlada por dos componentes de un complejo multiproteico intracelular llamado inflamasoma. Hasta ahora, solo se sabía que estas proteínas del inflamasoma se ensamblaban espontáneamente en las células inmunitarias para secretar sustancias químicas solubles que alertan a otras partes del sistema inmunitario cuando se detecta una infección.

El profesor Soman Abraham, profesor emérito de Patología de la Universidad de Duke, quien dirigió el estudio mientras trabajaba en el Programa de Enfermedades Infecciosas Emergentes Duke-NUS, afirmó: «Descubrimos que los componentes del inflamasoma desempeñaban un papel sorprendentemente importante en el transporte de los gránulos de los mastocitos, que normalmente se concentran en el centro de la célula, a la superficie celular, donde se liberan. Este descubrimiento inesperado nos proporciona una diana precisa para la intervención y así prevenir la cadena de eventos iniciada por los mastocitos que conduce al shock anafiláctico».

El profesor Abraham y su equipo analizaron ratones que carecían de una de dos proteínas del inflamasoma: NLRP3 o ASC. Al ser expuestos a alérgenos, estos animales no sufrieron shock anafiláctico.

Sin embargo, se observó un shock anafiláctico cuando las proteínas NLRP3 y ASC en los mastocitos se ensamblaron y se unieron a gránulos intracelulares individuales, formando un complejo que los investigadores llamaron granulosoma, que promovió el movimiento de los gránulos a lo largo de las vías formadas por el citoesqueleto dentro del mastocitos, de forma muy similar a como se "adhieren a las vías del tren".

El Dr. Pradeep Bist, primer coautor del artículo e investigador principal del Programa de Enfermedades Infecciosas Emergentes Duke-NUS, afirmó: «Cuando se activaron los mastocitos, observamos un rápido movimiento de gránulos a lo largo de vías dinámicas conocidas como microtúbulos hasta la membrana celular, donde estos gránulos se liberaron inmediatamente de la célula. Sin embargo, en los mastocitos que carecían de las proteínas NLRP3 o ASC, no encontramos evidencia de movimiento intracelular de gránulos, y ninguno de estos gránulos se liberó».

Después de demostrar el papel de NLRP3 y ASC en el transporte de gránulos, el equipo recurrió a inhibidores del inflamasoma conocidos para ver si podían prevenir este evento.

Utilizando un fármaco bloqueador del inflamasoma, muy similar a los utilizados en ensayos clínicos para enfermedades inflamatorias crónicas, llamado CY-09, administraron la terapia a ratones antes de exponerlos al alérgeno. Descubrieron que, en su modelo preclínico, lograron prevenir eficazmente el shock anafiláctico con el fármaco.

El Dr. Andrea Mencarelli, del Instituto de Inmunoterapia de la Facultad de Medicina de la Universidad Jiao Tong de Shanghái, quien fue el primer coautor del artículo mientras trabajaba en el Programa de Enfermedades Infecciosas Emergentes Duke-NUS, afirmó: «Sorprendentemente, al utilizar un fármaco que bloquea específicamente la actividad de las proteínas del inflamasoma, logramos bloquear selectivamente la liberación de sustancias químicas prealmacenadas en los mastocitos sin afectar otras funciones potencialmente beneficiosas de los mastocitos».

Si bien esto no es una cura, podría ofrecer a las personas con alergias graves una nueva herramienta para prevenir una reacción potencialmente peligrosa. Actualmente, los tratamientos de emergencia se administran inmediatamente después de la aparición de los primeros síntomas. Estos tratamientos deben aplicarse en un plazo breve para ser eficaces y también tienen efectos secundarios graves.

"Entiendo que esto podría tranquilizar a los padres de niños con alergias alimentarias graves cuando se enfrentan a situaciones en las que es imposible garantizar la ausencia de riesgo de exposición. Si bien no queremos desactivar esta parte del sistema inmunitario durante períodos prolongados, podría proporcionar protección a corto plazo", afirmó el profesor Abraham, cuyo equipo trabaja actualmente para optimizar la dosis y la frecuencia de uso del fármaco y lograr los mejores efectos protectores contra el choque anafiláctico.

"Después esperamos hacer lo mismo con el asma y las reacciones alérgicas en la piel".

El profesor Patrick Tan, decano asociado sénior de investigación en Duke-NUS, afirmó: «Este avance tiene un enorme potencial traslacional y representa un cambio de paradigma no solo para futuras investigaciones, sino también para mejorar la calidad de vida de las personas con riesgo de reacciones alérgicas graves. Es una luz de esperanza, especialmente para los padres de niños pequeños que viven con ansiedad constante».