Clínic Barcelona
Investigación

Identificado un nuevo mecanismo molecular relacionado con la gravedad de la anafilaxia

La anafilaxia es una reacción alérgica sistémica que puede afectar a la piel, el tracto gastrointestinal, el sistema respiratorio y el sistema cardiovascular. La forma más grave de anafilaxia es el choque anafiláctico, que se caracteriza por la hipotensión y puede causar la muerte. Esta reacción puede tener varias causas, como alergias a los alimentos, venenos de insectos o fármacos.

Esquema del mecanismo molecular relacionado con la gravedad de la anafilaxia (Imagen: JACI)

Los mecanismos moleculares responsables de la gravedad de este tipo de reacciones aún no se conocen. En un estudio liderado por investigadores de la Universidad de Barcelona y del Clínic-IDIBAPS, se ha analizado la mutación de un gen detectado en un paciente que sufría choques anafilácticos de repetición provocados por la alergia al veneno de la avispa cartonera (Polistes dominula). Los resultados, publicados en la revista Journal of Allergy and Clinical Immunology, han revelado un nuevo mecanismo molecular que puede controlar el grado de severidad en una reacción anafiláctica.

El estudio está liderado por las investigadoras de la UB y del Clínic-IDIBAPS Margarita Martín y Rosa Muñoz-Cano. Ambas pertenecen también a la red de Asma, Reacciones Adversas a Fármacos y Alergia (ARADyAL) del Instituto Carlos III.

Las investigadoras han llevado a cabo la caracterización bioquímica, funcional y estructural de mutaciones en el gen KARS que se detectaron en el paciente. “El estudio combina los datos clínicos del paciente con anafilaxias muy graves y portador de una mutación en el gen KARS, con los datos bioquímicos, funcionales y estructurales que muestran una función anómala de la proteína LysRS que codifica para este gen”, explica Margarita Martín. 

La proteïna LysRS es una enzima que tiene una función dual. Por un lado, tiene un papel clave en la síntesis proteica, y por otro, también es regulada por fosforilación en la vía del receptor de alta afinidad por la inmunoglobulina E (IgE) y activa el factor de transcripción MITF, que participa en la transcripción de mediadores proinflamatorios en el mastocito, un tipo de células del sistema inmunitario que actúan en procesos inflamatorios provocados por reacciones alérgicas.

Desde el punto de vista bioquímico, los resultados muestran que la sustitución de una prolina por una arginina en el aminoácido 542 de la proteína LysRS provoca cambios estructurales. Estos cambios afectan a la proteína, que se desplaza al núcleo y deja de hacer su función en la síntesis de proteínas, activando el factor de transcripción MITF en ausencia de estímulo. “Eso provoca el incremento en la síntesis de mediadores proinflamatorios y una activación exacerbada del mastocito en presencia del alérgeno que conduce a un choque anafiláctico. El nuevo mecanismo identificado en esta investigación involucra al eje de señalización IgE-LysRS-MITF, que controlaría el grado de severidad en una reacción anafiláctica”, apunta Margarita Martín.

Este hallazgo permitirá identificar a los pacientes con riesgo de tener las anafilaxias más graves, probablemente más allá de las causadas por la avispa cartonera, y establecer las medidas profilácticas adecuadas”, concluye Rosa Muñoz-Cano, también médico de la Sección de Alergología del Hospital Clínic.

Además, el análisis de la estructura y la dinámica de la proteína LysRS —llevado a cabo por el grupo del investigador Modesto Orozco (UB-IRB Barcelona), que también ha participado en el estudio— identifica por primera vez el mecanismo de cambio de la LysRS de la traducción a la transcripción a nivel molecular.

Referencia del artículo:

Ribó, P.; Guo, Y.; Aranda, J; Ainsua-Enrich, E.; Navinés-Ferrer, A.; Guerrero, M.; Pascal, M.; De la Cruz, C.; Orozco, M.; Muñoz-Cano, R.; Martín, M. «Mutation in KARS: a novel mechanism for severe anaphylaxis», Journal of Allergy and Clinical Immunology, gener de 2021. Doi: https://doi.org/10.1016/j.jaci.2020.12.637