En el interior de las células, la molécula de ATP aporta energía para las reacciones bioquímicas que ocurren en el citoplasma. Sin embargo, en el medio extracelular, el ATP y otros nucleótidos funcionan como mensajeros químicos, activando receptores purinérgicos presentes en la membrana de todas las células de mamíferos.

Estos receptores están divididos en dos familias: receptores P1 (activados por adenosina) y receptores P2 (activados ADP y ATP). Estos receptores tienen diversos efectos sobre la fisiología celular, pero en particular nos interesan los efectos que ejercen sobre las células del sistema inmune. La activación de receptores P2 tiene efectos proinflamatorios, en cuanto que la activación de receptores P1 tiene efectos antiinflamatorios.

La liberación de ATP al medio extracelular desde el citoplasma puede ser provocada por diferentes estímulos, que incluyen ruptura de la membrana plasmática y vías de salida no líticas, como exocitosis y canales de membrana. Una vez en el medio extracelular, el ATP puede ser hidrolizado a ADP, AMP y adenosina por acción de enzimas, presentes en la membrana plasmática, llamadas ectonucleotidasas.

Las ectonucleotidasas son una superfamilia de enzimas que contiene cuatro familias, con varios miembros cada una, con actividades y especificidades distintas. Así, en un determinado tipo celular o condición fisiológica, la homeostasis del ATP extracelular y las señales celulares desencadenadas, dependerán de tres componentes: los mecanismos de liberación de ATP, la hidrólisis de este nucleótido dependiente de la presencia de ectonucleotidasas y los tipos de receptores purinérgicos que se expresen en ese tipo celular.

Los macrófagos son células determinantes para la organización de la respuesta inmune innata y la orquestación de la respuesta inmune adquirida. La activación del inflamasoma NLRP3 en estas células, es clave para su función. El inflamasoma es un complejo citosólico multiproteico que es activado por señales extracelulares y que induce la liberación de las citocinas proinflamatorias IL-1β e IL-18, además de desencadenar un tipo de muerte proinflamatoria llamada piroptosis. Una de las señales que activa el inflamasoma NLRP3 es la activación de receptores purinérgicos por la presencia de ATP extracelular.

El objetivo general es estudiar la participación de los nucleótidos extracelulares, las ectoenzimas que controlan su concentración y los receptores purinérgicos en la modulación de la respuesta inflamatoria mediada por el inflamasoma NLRP3 en macrófagos.

Utilizaremos técnicas bioquímicas, de biología celular y molecular, y como modelos que incluyen líneas celulares y animales knock out.