DIEGO ANGOSTO BAZARRA¹, ANA TAPIA ABELLÁN², HELIOS MARTÍNEZ BANACLOCHA³, CARLOS DE TORRE MINGUELA², Jose P Cerón Carrasco⁴, PABLO PELEGRIN VIVANCOS¹

(1) CIRUGÍA DIGESTIVA, ENDOCRINA Y TRASPLANTE DE ÓRGANOS ABDOMINALES, IMIB, España
(2)
(3) INMUNOLOGÍA E INMUNOTOLERANCIA EN TRASPLANTES Y ENFERMEDADES DE BASE INMUNOLÓGICA, IMIB, España
(4) Bioinformática y computación de altas prestaciones. Departamento de ingeniería computacional. Universidad Católica de Murcia (UCAM), España (Región de Murcia)

PMID: 31086329
Referencia: Tapia-Abellán A, Angosto-Bazarra D, Martínez-Banaclocha H, de Torre-Minguela C, Cerón-Carrasco JP, Pérez-Sánchez H, Arostegui JI, Pelegrin P. MCC950 closes the active conformation of NLRP3 to an inactive state. Nat Chem Biol. 2019 Jun;15(6):560-564. doi: 10.1038/s41589-019-0278-6. Epub 2019 May 13. PubMed PMID: 31086329.
ISSN: 1552-4450
Revista: Nature Chemical Biology
Factor de impacto (2017): 14.8
Cuartil: 1 PRIMER DECIL

La activación del inflamasoma receptor tipo NOD con dominio pirina 3 (NLRP3) está presente en numerosas fisiopatologías incluyendo síndromes autoinflamatorios, gota, arteriosclerosis y en Alzheimer. NLPR3 se activa por diversas señales estériles dando lugar a una oligomerización junto con la molécula adaptadora ASC que activa a la enzima caspasa-1 que es la responsable del procesamiento de citoquinas pro-inflamatorias como la interleucina 1 beta (IL-1B) e induce la muerte celular mediada por gasdermina D, denominada piroptosis por la cual se libera el contenido intracelular amplificando la producción de señales de peligro. El desarrollo de compuestos que inhiben la liberación de IL-1B empezó con la identificación de una sulfonil urea (MCC950) que se comprobó que inhibe específicamente NLRP3 aunque el mecanismo de acción no ha sido elucidado. Con estos antecedentes nos propusimos estudiar el mecanismo de acción de MCC950.

Para el desarrollo de este trabajo se realizaron los siguientes métodos experimentales: - Construcción de plásmidos incluyendo el NLRP3 nativo y NLRP3 con diferentes mutaciones auto-activas como sensores BRET. - Transducción de las diferentes construcciones en macrófagos inmortalizados deficientes en NLRP3 mediante la generación de retrovirus para medir la liberación de IL-1B como señal de activación de NLRP3 o como sensores BRET. - Ensayos con macrófagos derivados de médula ósea de ratón como modelo in vitro de la activación de NLRP3. - Análisis de muestras de sangre humana tanto de donantes sanos como de pacientes portadores de NLRP3 mutante. - Ensayos de transferencia de energía medida por bioluminiscencia (BRET) para estudiar los cambios conformacionales de NLRP3. - Microscopía de fluorescencia para el estudio de la oligomerización de NLRP3 y cuantificación de oligomeros de ASC. - Estudios in silico de unión de MCC950 con NLRP3 para concretar los posibles sitios de unión de MCC950 sobre NLRP3 y medidas de dinámicas moleculares para ver como afectaba esta unión.

Nuestros resultados muestran como: - MCC950 es capaz de cerrar la conformación de NLRP3 mutante auto-activo resolviendo el estado de auto-activación. El efecto de MCC950 dependía de la mutación analizada. - Los estudios de in silico de unión mostraron que residuos dentro del dominio NACHT de NLRP3, en concreto del motivo Walker B, pueden ser un potencial sitio de unión para MCC950, datos que apoyan el por que MCC950 es capaz de resolver el estado auto-activo de NLRP3 donde mutaciones en dominio NACHT están presentes. - La dinámica molecular mostró como la unión de MCC950 afectaba a NLRP3, sugiriendo una unión directa. - Se demostró que MCC950 afecta a la conformación de NLRP3 silvestre una vez activado.

Nuestro estudio demuestra como MCC950 es capaz de cerrar la conformación activa de NLRP3. MCC950 presenta una potencia de inhibición diferente para las distintas mutaciones patológicas de NLRP3, lo que puede dar lugar al desarrollo de terapias personalizadas para pacientes con síndromes auto-inflamatorios.