Proteínas modificadas en los pulmones pueden suministrar pistas sobre las funciones biológicas del bromo

Científicos de un centro de investigación apoyado por la FAPESP demostraron que el agregado del referido material a proteínas de la matriz extracelular es una modificación fisiológica dependiente de la enzima peroxidasina. Este estudio expande el conocimiento sobre el campo de acción de dicha enzima en los organismos de los mamíferos

Agência FAPESP* – Científicos del Centro de Procesos Rédox en Biomedicina (Redoxoma), en Brasil, identificaron proteínas de la matriz extracelular modificadas por la acción del ácido hipobromoso en tejidos pulmonares con fibrosis y en tejidos normales, lo cual sugiere un posible papel fisiológico para la bromación de las proteínas. Se trata del primer estudio en el cual se identifican proteínas bromadas en la fibrosis pulmonar y en tejidos pulmonares no fibróticos.

El Redoxoma es un Centro de Investigación, Innovación y Difusión (CEPID) financiado por la FAPESP con sede en el Instituto de Química de la Universidad de São Paulo (USP).

La matriz extracelular es una intrincada red compuesta por un conjunto de macromoléculas que une y fija a las células para formar los tejidos, y cumple funciones vitales de soporte celular, comunicación intercelular y regulación del desarrollo tisular.

Este estudio salió publicado en un artículo de la revista científica Redox Biology y contó con el apoyo de la FAPESP.

“Este trabajo mostró que la bromación se hace presente fisiológicamente y que la peroxidasina, la enzima que cataliza la formación del ácido hipobromoso, posee otros blancos además del colágeno, lo que constituía una de las grandes preguntas del área”, afirmó la investigadora Litiele Cezar da Cruz, autora principal del artículo, quien realizó la investigación durante su posdoctorado, bajo la supervisión de la profesora Flávia Meotti, del IQ-USP y del Redoxoma. Una parte de dicho estudio se concretó con una Beca de Pasantía de Investigación en el Exterior (BEPE) de la FAPESP, en el laboratorio del profesor Albert van der Vliet, de la University of Vermont, en Estados Unidos.

La halogenación es una reacción química a través de la cual un átomo de halógeno –fundamentalmente flúor, cloro, bromo o yodo– se incorpora a una molécula. Las modificaciones halogénicas de moléculas biológicas adquieren cada vez mayor reconocimiento en diversas áreas de la biología, pero su relevancia en el organismo de los mamíferos ha sido poco estudiada aún. El papel del ion bromuro en la formación oxidativa de la unión cruzada entre moléculas de colágeno IV en la matriz extracelular constituyó la primera evidencia de que el bromo ejerce un rol esencial en los organismos vivos.

“Conocemos más sobre la cloración, una modificación que depende de la mieloperoxidasa, una enzima inflamatoria. En general, este tipo de halogenación asociada a los procesos de enfermedades ha sido más estudiado, pues la inflamación se encuentra en la génesis de la mayoría de las enfermedades. En las enfermedades inflamatorias con actividad de la mieloperoxidasa, la tendencia indica que encontramos un aumento de proteínas con agregado de cloro. Esta modificación producida por el bromo es muy parecida, pues el cloro y el bromo son elementos químicos sumamente parecidos, y la alteración transcurre en los mismos aminoácidos, incluida la tirosina. Con todo, aunque la concentración de bromo en el plasma es mil veces menor que la de cloro, el cloro no constituye un buen sustrato para la peroxidasina, por eso en la matriz extracelular hay más ácido hipobromoso que ácido hipocloroso”, explica Meotti.

Para ampliar los descubrimientos, Cezar da Cruz investigó la presencia de proteínas modificadas por bromotirosina en tejidos pulmonares de seres humanos sanos y de pacientes con fibrosis pulmonar idiopática. La investigadora también reanalizó datos de proteómica de tejidos pulmonares publicados anteriormente. Tanto en las muestras de tejidos preparados ahora como en los datos publicados anteriormente, encontró modificaciones en diversas proteínas de la matriz extracelular, incluso en pulmones sanos.

Puede accederse a la lectura del artículo intitulado Identification of tyrosine brominated extracellular matrix proteins in normal and fibrotic lung tissues en el siguiente enlace: www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2213231724000788.

*Con información de la Asesoría de Comunicación del Redoxoma