lunes, 12 de enero de 2015

Investigadores descubren el mecanismo que protege a los pulmones durante infecciones severas

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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