Mycobacterium avium subsp paratuberculosis (MAP) se ha asociado con varias enfermedades inflamatorias crónicas y autoinmunes en humanos, como la enfermedad de Crohn, la esclerosis múltiple, la diabetes tipo I y la artritis reumatoide. Estudios previos han demostrado que existe una gran similitud entre antígenos de MAP y péptidos humanos lo que podría confundir al sistema inmunitario y provocar respuestas inmunitarias anormales características de muchas enfermedades inflamatorias y autoinmunes humanas. Sin embargo, los mecanismos comunes que conducen a esta desregulación de la respuesta inmunitaria tanto en humanos como en bovinos infectados con MAP no han sido estudiados en profundidad. En humanos, muchas enfermedades están causadas por mutaciones puntuales que afectan al procesamiento post-transcriptional de pre-mRNAs (splicing) dando lugar a mRNAs que codifican para proteínas defectuosas o fácilmente degradables. El splicing de pre-mRNAs consiste en la eliminación de intrones y el ensamblaje de exones contenidos en los genes eucariotas por un complejo de ribonucleoproteinas denominado spliceosoma. Los sitios que reconoce el spliceosoma en el genoma pueden ser constitutivos o alternativos dependiendo de si son reconocidos siempre (constitutivos) o algunas veces (alternativos). Los eventos de splicing alternativo (SA) pueden dar lugar a codones de terminación prematuros, provocar cambiar importantes en la expresión génica y ser la causa directa de enfermedades infecciosas, inflamatorias y metabólicas.
Recientemente, la tecnología de secuenciación de RNA (RNA-Seq) ha permitido cuantificar el perfil de los eventos de SA que se dan en el genoma completo de animales o humanos infectados por patógenos y comparar éste con el de individuos control sin infectar. En NEIKER se ha realizado un estudio en colaboración con el Centro de Biotecnologia Animal del SERIDA, que es el primero en utilizar la tecnología de RNA-Seq para cuantificar los perfiles de SA de muestras de sangre y válvula ileocecal de vacas de la raza Holstein infectadas naturalmente con MAP y con lesiones focales o difusas en tejido intestinal y compararlos con los de animales control sin infectar. Cuatro de los eventos de SA identificados fueron validados experimentalmente con la tecnológica de digital PCR. Algunos de los eventos de SA identificados se correlacionaban con cambios en expresión génica y afectaban a genes relacionados con la respuesta inmunitaria del hospedador. Por ejemplo, en la válvula ileocecal de animales con lesiones difusas, los genes cuya expresión se veía afectada por eventos de SA están implicados en procesos de endocitosis, procesamiento y presentación de antígenos, activación del complemento y han sido asociados con procesos inflamatorios y autoinmunes humanos como la diabetes tipo I, enfermedad autoinmune de tiroides, miocarditis vírica, la infección con el virus de la leucemia tipo I, y el rechazo a trasplantes.
En resumen, nuestro estudio ha identificado mecanismos comunes afectados por SA que están implicados en la patogenia de la paratuberculosis y en enfermedades infecciosas, inflamatorias y autoinmunes humanas y estos hallazgos pueden llevar al desarrollo de nuevas estrategias diagnósticas y terapéuticas basadas en SA para el control de estas enfermedades que podrían ser estudiadas en el modelo bovino de infección con MAP.
Podéis consultar el estudio en más detalle en el siguiente enlace.
Este estudio ha sido desarrollado en el marco de los proyectos MARKPARA (RTA2014-00009), PARACON (RTI2018-094192), y PARARESILIENCIA (PID2021-122197OR) financiados por el INIA, el Ministerio de Ciencia e Innovación (AEI/10.13039/501100011033) y fondos europeos regionales (FEDER, “una manera de hacer Europa). Durante su periodo formativo, Gerard Badia-Bringué es beneficiario de un contrato predoctoral para Joven Personal Investigador en Formación financiado por MCIN/AEI/10.13039/501100011033 y “FSE Invierte en tu futuro”; PRE2019-090562
Imagen: BioRender (2023). Spliceosome Complex. https://app.biorender.com/biorender-templates/figures/all/t-64233c4488014de91b7cc9df-spliceosome-complex
Si estáis interesados en más información sobre la regulación génica mediada por AS podéis consultar este artículo de divulgación.
