Un estudio de la UEx identifica una proteína clave para la protección del epitelio respiratorio

• Investigadores de la Universidad de Extremadura (UEx) han identificado a la proteína caveolin-1 como un nuevo regulador de la diferenciación de las células del epitelio respiratorio, un tejido clave para la defensa frente a virus, bacterias y contaminantes
• El estudio, realizado en modelos celulares, aporta nuevas claves para comprender enfermedades respiratorias como el asma, la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC) o la fibrosis quística

27/04/2026. Un equipo del grupo de investigación Configuración de Sistemas Moleculares y Celulares (COSMYC) de la Universidad de Extremadura, en colaboración con el grupo Mechanoadaptation and Caveolae Biology del Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC), ha identificado un nuevo regulador molecular, la proteína caveolin-1, que modula la diferenciación celular de las células madre basales en células ciliadas y secretoras. Los resultados del trabajo se han publicados recientemente en la revista científica internacional Scientific Reports.

Las vías respiratorias están recubiertas por un epitelio que actúa como primera barrera de defensa frente a virus, bacterias, alérgenos o contaminación. Este epitelio está formado por distintos tipos celulares, entre los que destacan las células multiciliadas, que baten sus cilios para expulsar partículas, y las células secretoras, que producen moco y dificultan la entrada de patógenos.

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Para que esta barrera funcione correctamente, es esencial mantener un equilibrio entre los distintos tipos celulares. Ese equilibrio depende de la capacidad de las células madre basales de diferenciarse de forma adecuada en células ciliadas y secretoras. Sin embargo, no se conocen completamente los mecanismos moleculares que controlan este proceso, lo que dificulta entender qué ocurre cuando el epitelio se altera en enfermedades respiratorias.

El objetivo principal del estudio ha sido analizar el papel de la proteína caveolin-1 en la diferenciación de las células madre basales del epitelio respiratorio, en concreto a nivel de la tráquea, y su relación con la vía de señalización Notch, la principal ruta molecular que controla este proceso.

El trabajo demuestra, por primera vez, que Caveolin-1 se expresa en las células madre basales y en las células multiciliadas del epitelio respiratorio en condiciones in vitro. La ausencia de caveolin-1 favorece la diferenciación de las células madre basales hacia células multiciliadas y acelera su proceso de maduración. Caveolin-1 regula indirectamente la actividad de la vía Notch, disminuyendo su señalización y, con ello, influyendo en el destino final de las células. “La vía Notch actúa como un “interruptor” celular. Cuando está activa, las células tienden a diferenciarse hacia secretoras; cuando su actividad disminuye, se favorece la formación de células multiciliadas”, ha explicado el investigador Marcos Olivera Gómez, primer autor de este estudio.

Epitelio respiratorio, barrera fundamental para la salud

Hasta ahora, caveolin-1 se había estudiado principalmente por su implicación en distintas patologías respiratorias, pero nunca se había analizado su papel en el proceso de diferenciación celular del epitelio respiratorio.

Los resultados amplían el conocimiento sobre cómo se mantiene la integridad del epitelio respiratorio, una barrera fundamental para la salud. Alteraciones en este tejido están implicadas en enfermedades como el asma, la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC), la fibrosis quística o distintas infecciones respiratorias, en las que se producen cambios en la estructura y función del epitelio.

Este conocimiento proporciona una nueva base para futuras investigaciones orientadas a la regeneración del epitelio respiratorio y al estudio de cómo se altera este equilibrio celular en diferentes patologías. Además, abre la puerta a explorar caveolin-1 como posible marcador molecular en procesos inflamatorios y enfermedades respiratorias.

Metodología

El estudio se ha realizado en modelos celulares in vitro y ha combinado diversas técnicas de biología molecular y celular, entre ellas: la inmunofluorescencia, para localizar la proteína caveolin-1 en los distintos tipos celulares; la inmunoprecipitación de cromatina, para estudiar la regulación de la actividad génica; y el análisis transcriptómico mediante secuenciación masiva (NGS), que permite evaluar cambios globales en la expresión de los genes. Además, se ha llevado a cabo un análisis bioinformático de datos públicos de secuenciación de ARN de célula única, que confirmó la elevada expresión de caveolin-1 en subpoblaciones concretas de células basales.

Referencia bibliográfica

Olivera-Gómez, M., Cumplido-Laso, G., Benitez, D.A. et al. Caveolin-1 modulates Notch transcriptional activity during in vitro respiratory multiciliated cell maturation. Sci Rep 16, 9165 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-40201-6

Fuente: Servicio de Difusión de la Cultura Científica de la UEx

Equipo Del Grupo Configuración De Sistemas Moleculares Y Celulares (COSMYC) UEx