Mucina

Les mucines són una família de proteïnes d'alt pes molecular i altament glucosilades produïdes pels teixits epitelials de la majoria de metazous.^[1] La característica clau de certes mucines és la seva capacitat de formar gels; per tant, són el component clau de moltes secrecions gelatinoses, amb funcions que van des de la lubricació fins a la formació de barreres químiques.^[2] Algunes mucines estan associades al control de la mineralització, incloent la formació del nacre en mol·luscs,^[3] la calcificació en equinoderms^[4] i la formació d'ossos en vertebrats.^[5] S'uneixen a patògens i al·lèrgens com a part del sistema immunitari, per aïllar-los i inhibir els seus efectes.

La sobreexpressió de determinades mucines, com ara la MUC1,^[6] la MUC4,^[7] la MUC13^[8] i la MUC16^[9] està associada a diversos tipus de càncer (colorectal, mamari, ovàric o pancreàtic, per exemple);^[10][11] Un gran nombre d'alteracions en el tràfic i distribució intracel·lular d'aquestes proteïnes es relaciona amb la patobiologia de moltes neoplàsies malignes.^[12] A més, s'han identificat mutacions i empalmaments alternatius en els exons d'algunes mucines que promouen específicament la progressió i la metastatització cancerosa.^[13]

Una característica comuna de moltes patologies respiratòries agudes i cròniques és l'augment de la generació de mucines, les quals varien segons la naturalesa concreta del procés causal.^[14][15] En l'asma, l'expressió alterada de les mucines MUC5AC i MUC5B modifica la viscoelasticitat del moc i es considera un dels factors implicats en la patogènesi de la malaltia.^[16] Certes afeccions gastrointestinals també estan relacionades amb defectes de la normal estructura del moc per disminució d'alguns dels seus components principals.^[17] Un exemple és la colitis ulcerosa, en la qual existeix un dèficit quantitatiu de MUC2 que debilita la barrera mucosa colònica.^[18]

Tot i que algunes mucines es troben unides a la membrana cel·lular, la majoria de les mucines són secretades per les superfícies mucoses, com és el cas de les produïdes a la cavitat oral i que formen part de la saliva.^[19] Al seu torn, les mucines secretades poden ser solubles o formadores de gel. La major part dels vertebrats tenen 5-6 gens que codifiquen mucines gel·lificants. Certs anurs però, com ara la granota Xenopus tropicalis, secreten fins a 26 mucines d'aquest tipus^[20] i almenys una d'elles, l'otogelina, protegeix la pell dels seus capgrossos de la infecció pel bacteri Aeromonas hydrophila.^[21]

Determinades mucines dificulten la formació de biofilms per part de gèrmens com Streptococcus mutans, Candida albicans o Pseudomonas aeruginosa, fet que disminueix la seva virulència i que podria ser emprat per desenvolupar substàncies antimicrobianes millorades.^[22] Les propietats d'aquestes proteïnes fan que siguin considerades elements multifuncionals de gran interès en el disseny de nous biomaterials.^[23] Per exemple, s'han creat hidrogels mucínics capaços de modular in vivo la resposta immune i evitar la reacció fibrosa que produeixen els implants biològics.^[24]