La molécula endógena de ácido itacónico tiene efectos antivirales y antiinflamatorios, como han demostrado recientemente investigadores de TWINCORE. En cooperación con científicos del Centro Helmholtz para la Investigación de Infecciones en Braunschweig y el Instituto Helmholtz para la Investigación Farmacéutica Saarland, ahora han investigado la sustancia estrechamente relacionada, el ácido citracónico. El resultado:el ácido citracónico protege las células a través de sus propiedades antioxidantes y antiinflamatorias. También inhibe la liberación de virus de la gripe de las células humanas. Publicaron estos resultados en la revista Nature Metabolism .

"El ácido itacónico tiene dos isómeros, parientes naturales que difieren solo ligeramente en la estructura química, el ácido mesacónico y citracónico", dice el PD Dr. Frank Pessler, jefe del grupo de trabajo "Biomarcadores para enfermedades infecciosas" en el Instituto de Investigación Experimental de Infecciones en TWINCORE. , Centro de Investigación Experimental y Clínica de Infecciones en Hannover. Las tres sustancias se encuentran de forma natural en organismos superiores, y el grupo de investigación de Pessler detectó por primera vez las tres en los ganglios linfáticos y el bazo, órganos importantes del sistema inmunitario, en 2021. "Luego caracterizamos más estos isómeros. Aquí, los resultados con ácido citracónico fueron los más prometedores para el desarrollo de fármacos", explica Pessler.

Los investigadores encontraron que el ácido citracónico tiene varios efectos positivos para el sistema inmunológico a la vez. "Descubrimos que el ácido citracónico activa una vía de señalización importante en el sistema inmunológico", dice Pessler. "La llamada vía NRF2 controla los procesos antioxidantes y antiinflamatorios que pueden proteger a las células de las influencias dañinas". El efecto del ácido citracónico aquí es muchas veces más fuerte que el del ácido itacónico y mesacónico.

Cuando los investigadores infectaron células humanas con virus de la gripe y las trataron simultáneamente con ácido citracónico, observaron una fuerte inhibición de las sustancias mensajeras que desencadenan la inflamación. "Inhibe las cascadas de señalización de los interferones tipo 1, lo que reduce las citoquinas y quimioquinas proinflamatorias", dice Pessler. "Estas son moléculas de señalización que inician y amplifican procesos en el sistema inmunológico".

En los mismos experimentos, los investigadores también probaron el efecto de los tres isómeros en la replicación de los virus de la gripe. Descubrieron que el ácido citracónico, en particular, suprimía casi por completo la liberación de partículas de virus de las células infectadas. El ácido citracónico también fue más fuerte que el ácido itacónico y mesacónico en esta área. A través de esta inhibición simultánea de la replicación viral, las sustancias mensajeras y las moléculas oxidantes que dañan las células, Pessler espera que los medicamentos a base de ácido citracónico ayuden a los pacientes con infecciones virales graves como la influenza, pero también con la COVID-19. Dichos inhibidores podrían encontrar aplicaciones clínicamente importantes.

Pessler y su equipo también encontraron que el ácido itacónico y el ácido citracónico interactúan directamente. Aquí, la enzima mitocondrial ACOD1 juega un papel central. ACOD1 media la síntesis de ácido itacónico en tejidos inflamados.

"El ácido citracónico previene la producción de ácido itacónico al unirse directamente al sitio activo de la enzima. Estos inhibidores no se conocían anteriormente", dice el Dr. Fangfang Chen. La biotecnóloga realizó la mayor parte del trabajo experimental como parte de su tesis doctoral. "Demasiado ácido itacónico puede debilitar el sistema inmunitario. Por lo tanto, la administración de ácido citracónico podría conducir a un aumento en el rendimiento del sistema inmunitario. Esto podría ayudar con la sepsis avanzada, o el envenenamiento de la sangre, o en personas cuyo sistema inmunitario responde mal. a las vacunas", señala.

“Otros grupos de investigación han demostrado que el ácido itacónico puede promover el crecimiento de ciertos tumores”, dice Pessler. Nuevamente, el ácido citracónico podría prevenir la formación de ácido itacónico. Pessler observa:"Los inhibidores de ACOD1 basados ​​en ácido citracónico podrían formar una nueva clase de medicamentos contra el cáncer".

“Ya hemos solicitado una patente para aplicaciones médicas del ácido citracónico”, concluye Pessler. "Sin embargo, todavía tenemos mucho trabajo por delante antes de saber si se pueden usar mejor los medicamentos basados ​​en ácido citracónico". + Explora más

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