Un equipo de investigación de la Universidad de Extremadura (UEx), en colaboración con el Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC), ha identificado un nuevo regulador molecular clave en el epitelio respiratorio. Se trata de la proteína caveolin-1, que desempeña un papel determinante en la diferenciación de las células madre basales en células ciliadas y secretoras, fundamentales para el correcto funcionamiento de las vías respiratorias.

Los resultados del estudio han sido publicados recientemente en la revista científica Scientific Reports, según ha informado la UEx. Este hallazgo contribuye a esclarecer los mecanismos que mantienen el equilibrio celular en el epitelio respiratorio, una barrera esencial frente a virus, bacterias y contaminantes.

El epitelio que recubre las vías respiratorias está formado por distintos tipos celulares, entre los que destacan las células multiciliadas, encargadas de expulsar partículas mediante el movimiento de sus cilios, y las células secretoras, que producen moco para dificultar la entrada de patógenos. El equilibrio entre ambos tipos depende de la correcta diferenciación de las células madre basales, un proceso cuyo control molecular no se conocía completamente hasta ahora.

En este contexto, el estudio demuestra por primera vez que la caveolin-1 se expresa en células madre basales y multiciliadas en condiciones in vitro. Además, los investigadores han comprobado que la ausencia de esta proteína favorece la formación de células multiciliadas y acelera su proceso de maduración.

El trabajo también revela que caveolin-1 regula indirectamente la vía de señalización Notch, considerada la principal ruta molecular implicada en este proceso. Tal y como explica el investigador Marcos Olivera Gómez, primer autor del estudio, esta vía actúa como un “interruptor” celular: cuando está activa, las células tienden a diferenciarse hacia secretoras, mientras que su disminución favorece la formación de células multiciliadas.

Hasta ahora, caveolin-1 había sido estudiada principalmente en relación con diversas patologías respiratorias, pero no se había analizado su papel en la diferenciación celular del epitelio respiratorio. Este descubrimiento amplía el conocimiento sobre cómo se mantiene la integridad de este tejido y abre nuevas líneas de investigación.

ENFERMEDADES 

Las alteraciones en el epitelio respiratorio están implicadas en enfermedades como el asma, la enfermedad pulmonar obstructiva crónica, la fibrosis quística o diversas infecciones respiratorias. En este sentido, los investigadores destacan que el hallazgo podría contribuir al desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas y a la regeneración del epitelio respiratorio.

El estudio se ha llevado a cabo en modelos celulares in vitro mediante la aplicación de diversas técnicas de biología molecular y celular, entre ellas la inmunofluorescencia, la inmunoprecipitación de cromatina y la secuenciación masiva. Además, los resultados se han complementado con análisis bioinformáticos de datos de ARN de célula única, que han confirmado la elevada expresión de caveolin-1 en subpoblaciones específicas de células basales.