Los estadounidenses mueren de enfermedades cardíacas o cardiovasculares a un ritmo alarmante. De hecho, los ataques al corazón, los derrames cerebrales y las enfermedades relacionadas matarán a aproximadamente 610,000 estadounidenses solo este año. Algunos medicamentos ayudan, pero para abordar mejor este problema, los investigadores necesitan saber exactamentecómo el corazón y los vasos sanguíneos se mantienen saludables en primer lugar.
Ahora, los científicos del Instituto de Investigación Scripps han identificado una proteína, llamada GPR68, que detecta el flujo sanguíneo y le dice a los pequeños vasos sanguíneos llamados arteriolas cuándo dilatarse. Los investigadores creen que los medicamentos que activan GPR68 algún día podrían ser útiles para tratar afecciones médicas,incluyendo accidente cerebrovascular isquémico.
"Se sabe desde hace décadas que los vasos sanguíneos perciben cambios en la velocidad del flujo sanguíneo, y esta información es crucial para regular la dilatación de los vasos sanguíneos y controlar el tono vascular", dice Ardem Patapoutian, PhD, profesor de investigación de Scripps, investigador del Instituto Médico Howard Hughesy autor principal del estudio publicado hoy en la revista Celda .
De hecho, la dilatación mediada por flujo FMD es una prueba clínica no invasiva que informa a los médicos sobre la salud del sistema vascular. Una FMD comprometida es un precursor de una amplia gama de enfermedades vasculares como la hipertensión y la aterosclerosis.
"A pesar de la importancia de este proceso, las moléculas involucradas dentro de las arterias para detectar el flujo sanguíneo han permanecido desconocidas", dice Patapoutian.
Patapoutian y primer autor Jie Xu, PhD, becario postdoctoral en el laboratorio, y ahora científico independiente en el Instituto de Genómica de la Fundación de Investigación Novartis GNF, dirigió el proyecto para encontrar GPR68 y determinar cómo funciona. El equipocomenzó diseñando una máquina que utiliza el movimiento turbulento del líquido para reemplazar el flujo sanguíneo en los vasos sanguíneos. Esta máquina utiliza 384 pistones que mueven el fluido hacia arriba y hacia abajo sobre un lecho de células, colocado en 384 pocillos en una placa. Este movimiento simulacómo la sangre ejercería presión sobre esas células.
Los investigadores pusieron a trabajar esta máquina probando una serie de líneas celulares, algunas de las cuales tenían mutaciones que condujeron a una sobreexpresión de proteínas potencialmente vinculadas a la detección de presión. Luego, los investigadores realizaron una pantalla, eliminando la expresión de diferentes genes candidatos encada uno de los 384 pozos, y probamos si ese gen es necesario para responder a la presión turbulenta de la máquina.
Las pruebas apuntaron a los investigadores a GPR68, que según los autores funciona como un sensor de estimulación mecánica. Otros experimentos sugirieron que GPR68 es esencial para la fiebre aftosa ". En un organismo modelo, esta proteína es esencial para detectar el flujo sanguíneo y el correctofuncionamiento del sistema vascular ", dice Patapoutian.
Cuando las arteriolas no pueden dilatarse adecuadamente, el cuerpo tiene menos opciones para reducir la presión arterial en personas con hipertensión o para obtener sangre a través de vasos obstruidos en casos de aterosclerosis.
"El trabajo futuro explorará el papel de GPR68 en enfermedades cardiovasculares clínicamente relevantes", dice Patapoutian. "También estamos explorando la posibilidad de utilizar moléculas pequeñas para modular la función de GPR68, ya que dichas moléculas podrían ser beneficiosas en la clínica".
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Materiales proporcionado por Instituto de Investigación Scripps . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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