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» » Descubren un mecanismo celular que protege los pulmones durante las infecciones graves

Referencia: EurekAlert.org, 9 junio 2015
"Researchers uncover cellular mechanism 
that protects lungs during severe infections"

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Investigadores de la Universidad de Illinois, en Chicago, han descubierto un nuevo mecanismo molecular que asegura los enlaces entre las células que recubren los vasos sanguíneos para formar una barrera hermética. El mecanismo presenta un nuevo objetivo potencial para tratar el síndrome de distrés respiratorio agudo (SDRA), una enfermedad, a menudo fatal, en el que se escapa líquido fuera de los vasos sanguíneos hacia los pulmones.

Dr. Jalees Rehman
Investigadores de la UIC, dirigidos por Asrar Malik, profesor y director de farmacología, descubrieron que podían desencadenar este mecanismo de aseguramiento celular en ratones, utilizando una pequeña molécula, la llamada Fg4497. Los ratones que fueron expuestos a un agente infeccioso, que causa que el fluido pueda entrar en los pulmones, tenían tasas más altas de supervivencia y menos acumulación de fluidos que los ratones no tratados con el compuesto.

Tales hallazgos aparecen en la revista Journal of Clinical Investigation.

El SDRA es mortal, aproximadamente en la mitad de todos los casos. El tratamiento estándar actual se basa en la atención servicial de apoyo a la ventilación artificial. Pocas terapias son capaces de revertir con éxito la fuga del fluido.

"En el SDRA, la propia respuesta inmune de nuestro cuerpo se convierte en un importante problema", señala 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 normal, del sistema inmune sano a la infección del cuerpo, la barrera formada por las células de los vasos sanguíneos se afloja temporalmente, permitiendo que los leucocitos salgan del torrente sanguíneo y ataquen a las bacterias o virus invasores, explica Rehman.

Sin embargo, en ciertos casos de neumonía grave o infecciones del torrente sanguíneo, la barrera no se restaura correctamente, continuó. Este persistente permeabilidad es especialmente problemático en el pulmón. A los pacientes con SDRA se les coloca a menudo en ventiladores artificiales que les dan oxígeno suplementario.

"Es un círculo vicioso de la inflamación y permeabilidad de los vasos sanguíneos pulmonares es muy difícil de controlar", añadió Rehman. "Es como si el pulmón se estuviera ahogando con los propios fluidos de su cuerpo. Ser capaz de prevenir esto mediante la estabilización y restauración de la integridad de la barrera de los vasos sanguíneos podría ayudar a salvar vidas."

Rehman y sus colegas estudian mecanismos que regulan los contactos célula-célula, llamados uniones adherentes. Sabían que una molécula llamada VE-PTP, era importante en la estabilización de las uniones adherentes.

En los experimentos de laboratorio con células de vasos sanguíneos pulmonares humanos, los investigadores descubrieron que los niveles bajos de oxígeno inducían la expresión sensible al oxígeno del gen regulador 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 con mucha más fuga de los vasos sanguíneos que los ratones que tenían HIF2alpha.

Vieron que si los ratones expuestos a infecciones del torrente sanguíneo se les administraba un medicamento que imitaba el efecto de la bajada de oxígeno, los niveles de HIF2alpha y VE-PTP se elevaban y sus vasos sanguíneos se hacían menos permeables. Estos ratones tenían tasas significativamente más altas de supervivencia y menos fluido en sus pulmones que los ratones que no recibieron el medicamento.

"Tiene sentido que la bajada de oxígeno induzca esta cascada de eventos moleculares que, a su vez, conducen a asegurar la barrera", dijo Rehman. "Parece que las células de los vasos sanguíneos tienen su propia forma de endurecer la barrera cuando se encuentran en una situación de estrés provocada por bajo nivel de oxígeno." Conforme pulmones empiezan a llenarse de líquido, la sangre se vuelve hipo-oxigenada, y las células que recubren los vasos sanguíneos reaccionan asegurando las uniones adherentes. Sin embargo, esta capacidad natural para asegurar la barrera en respuesta a los bajos niveles de oxígeno no ocurre lo suficientemente rápido en los pacientes que desarrollan SDRA.

"Seguimos realizando estudios en ratones, pero esperamos que un día podamos tomar ventaja de la respuesta natural del cuerpo a los niveles bajos de oxígeno de la sangre con medicamentos que imiten las condiciones de hipo-oxígenación. Estos fármacos podrían ser administrados a los pacientes de alto riesgo y esperar prevenir la formación del SDRA activando la barrera protectora interna del mecanismo de aseguramiento", concluyó Rehman.

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- Fuente: Universidad de Illinois en Chicago .
- Co-autores del estudio: Haxia Gong, Haiyang Tang, Kishore Wary, Manish Mittal, Pallavi Chatturvedi, Youyang Zhao, Yulia Komorova and Stephen Vogel, all of the UIC College of Medicine.
- Imagen: Dr. Jalees Rehman es profesor asociado de medicina y farmacología, UIC College of Medicine. Crédito: Roberta Dupuis-Devlin .

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