Estudio de la alergenicidad en Alt a 1, una proteína única de hongos

Resumen

La alergia es un problema social que supone una grave disminución de la calidad de vida del paciente, estando considerada como la mayor enfermedad crónica en Europa en la actualidad. Desde mediados del siglo XX, se ha producido un incremento en la prevalencia de estas enfermedades. Sin embargo, el origen de este incremento y el factor que desencadena las alergias son desconocidos. El conocimiento de este factor sería de gran ayuda para poder prevenir y tratar este tipo de enfermedades. El objetivo principal de esta Tesis ha sido estudiar los mecanismos moleculares que están implicados en los procesos de sensibilización alérgica. Para ello, la investigación se ha centrado en Alt a 1, alérgeno principal del hongo Alternaria alternata que ha sido caracterizado desde los puntos de vista estructural, fisiológico e inmunológico. La proteína Alt a 1 está relacionada con asma crónica y patogénesis en plantas, aunque su función biológica es desconocida. Sin embargo, en esta Tesis se ha podido caracterizar a este alérgeno como efector, siendo secretado por la espora del hongo en el momento en que se encuentra en la superficie de la planta, e inhibiendo a proteínas de defensa como PR5. Por otro lado, a partir de la estructura tridimensional de Alt a 1 determinada mediante cristalografía de rayos X, en esta Tesis se ha estudiado in silico el comportamiento, estabilidad y propiedades de varios estados de agregación de este singular alérgeno. Ese estudio, realizado en solución acuosa salina mediante cálculos de Dinámica Molecular, ha logrado dilucidar la evolución dinámica de la estabilidad, propiedades e interacciones de los diferentes estados de oligomerización de Alt a 1 que resultan depender de la presencia de ligandos y de cambios en el pH del medio. Combinando ensayos experimentales in vitro con procedimientos computacionales de análisis in silico (cálculos de docking y modelado molecular), en esta Tesis también se ha identificado la presencia de un ligando unido a Alt a 1, relacionado con la familia de los flavonoides. Aunque no ha sido posible identificar con total precisión el compuesto químico de que se trata, las evidencias experimentales que aquí se presentan, han permitido proponer una estructura plausible con un soporte flavona. Finalmente, se ha abordado la respuesta inmunológica producida por Alt a 1 en el epitelio bronquial. De forma análoga a lo que sucede cuando Alternaria entra en contacto con una planta, se ha observado que la presencia de esporas produce un incremento en la secreción de proteínas de defensa con las que Alt a 1 es capaz de interaccionar. Los hechos que desencadenan este reconocimiento cursan con la liberación del ligando y favorecen la formación de la estructura dimérica de Alt a 1. Esta forma dimérica es la que eventualmente puede ser reconocida por las células presentadoras de antígeno desencadenando la respuesta alérgica. Resumiendo, los datos expuestos en esta Tesis revelan que el conocimiento de la actividad biológica de un alérgeno aporta una información absolutamente esencial para comprender su intervención en los mecanismos que provocan el desencadenamiento de una reacción alérgica.