Investigadores de la Universidad de Illinois en Chicago
(UIC) han descubierto un nuevo mecanismo molecular que contrae las uniones
entre las células que recubren los vasos sanguíneos para formar una barrera que
impida edema pulmonar. El mecanismo presenta un nuevo objetivo potencial el
tratamiento del síndrome de distrés respiratorio agudo (ARDS), una condición a
menudo mortal en el que se produce una liberación de líquido de los vasos
sanguíneos a los pulmones.
Investigadores de la UIC, dirigidos por Malik Asrar,
director del departamento de farmacología, descubrieron que utilizando una
pequeña molécula, llamada Fg4497, pueden desencadenar un mecanismo molecular
para bloquear el edema pulmonar. Los ratones, tratados con este compuesto,
expuestos a un agente infeccioso que causa edema pulmonar, tenían tasas más
altas de supervivencia y menos acumulación de fluidos que los ratones no
tratados con el compuesto.
Los hallazgos se han publicado en la revista Journal of Clinical Investigation.
El ARDS es mortal en aproximadamente la mitad de todos los
casos. El tratamiento estándar actual es la atención de apoyo, como la
ventilación artificial. Pocas terapias son capaces de revertir con éxito el
edema pulmonar.
"En el ARDS, la propia respuesta inmune de nuestro
cuerpo se convierte en un gran problema", dice el Dr. Jalees Rehman,
profesor asociado de farmacología y medicina en la Facultad de Medicina de la
UIC y uno de los autores principales del estudio.
Como parte de la respuesta inmune normal de una persona sana
a una infección, se pierde temporalmente
la barrera formada por las células de los vasos sanguíneos, permitiendo que los
linfocitos de la sangre salgan del torrente sanguíneo y ataquen a las bacterias
o a los virus invasores, dijo Rehman.
Sin embargo, en ciertos casos de pneumonía grave o
infecciones en el torrente sanguíneo, la barrera no se restaura correctamente. La
pérdida persistente de esta barrera es especialmente problemática en el pulmón.
Los pacientes con ARDS a menudo se les coloca una ayuda ventilatoria y se le
administra oxígeno.
"Es un círculo vicioso de inflamación y permeabilidad en
los vasos sanguíneos pulmonares que es muy difícil de controlar. Es como si el
pulmón se estuviera ahogando en propios fluidos. Ser capaz de prevenir esto
mediante la estabilización y restauración de la integridad de la barrera de los
vasos sanguíneos podrían ayudar a salvar vidas”, dijo Rehman.
Rehman y sus colegas estudian los mecanismos que regulan los
contactos célula-célula, dnominados uniones adherentes. Sabían que una molécula
llamada VE-PTP, es importante en la estabilización de las uniones adherentes.
En experimentos de laboratorio con células de endotelio
pulmonar humano, los investigadores encontraron que niveles bajos de oxígeno
inducen la expresión del gen regulador sensible al oxígeno HIF2alpha, que a su
vez aumentan los niveles de VE-PTP.
Los ratones que carecían de HIF2alpha tenían niveles mucho
más bajos de VE-PTP y tenía vasos sanguíneos mucho más permeables que los
ratones que poseen HIF2alpha.
Encontraron que si los ratones expuestos a infecciones del
torrente sanguíneo se les administra un medicamento que imita el efecto de la disminución
de los niveles de oxígeno, los niveles de HIF2alpha y VE-PTP se elevaron y los vasos
sanguíneos se vuelven menos permeables. Estos ratones tenían tasas
significativamente más altas de supervivencia y menos fluido en sus pulmones
que los ratones no recibieron el medicamento.
"Tiene sentido que la disminución de los niveles de
oxígeno induzcan esta cascada de eventos moleculares que conducen a la impermeabilización
de la barrera. Parece que las células de los vasos sanguíneos tienen su propia
forma de endurecimiento de la barrera cuando se encuentran en una situación de
estrés por bajo nivel de oxígeno”, dijo Rehman. Cuando los pulmones empiezan a llenarse de
líquido, la sangre disminuye su nivel de oxigenación, y las células que
recubren los vasos sanguíneos reaccionar apretando sus uniones adherentes. Sin
embargo, esta capacidad natural para apretar la barrera en respuesta a bajos
niveles de oxígeno no puede producirse lo suficientemente veloz en los
pacientes que desarrollan ARDS.
"Se realizaron Nuestros estudios en ratones, pero
esperamos que en un futuro vamos a ser capaces de tomar ventaja de la respuesta
natural del cuerpo a niveles bajos de oxígeno en la sangre con medicamentos que
imiten las condiciones de hipoxia. Estos fármacos se podría dar a los pacientes
de alto riesgo y es de esperar que se pueda prevenir la aparición del ARDS al
activar el mecanismo que impermeabiliza los vasos sanguíneos", dijo Rehman.
Fuente: ScienceDaily
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