Una nueva investigación de la Universidad de Iowa responde una pregunta que ha molestado a los investigadores de la fibrosis quística FQ durante casi 25 años: ¿por qué los ratones con mutaciones genéticas de la FQ no desarrollan la enfermedad pulmonar potencialmente mortal que afecta a la mayoría de las personas con FQ?
Publicado el 29 de enero en la revista ciencia , la investigación dirigida por Michael Welsh, MD, proporciona una respuesta a este rompecabezas científico de larga data, y al hacerlo, identifica una bomba de protones que puede ser un objetivo para nuevas terapias contra la FQ.
"Desde que se reportó el primer ratón con FQ en 1992, me han preguntado cientos de veces, '¿Por qué los ratones con FQ no tienen defectos de defensa del huésped respiratorio y desarrollan infecciones pulmonares?'", Dice Welsh, profesor de medicina interna de UI, molecularfisiología y biofísica, investigador del Instituto Médico Howard Hughes y director del Instituto Biomédico Pappajohn.
Al responder a esta pregunta, Viral Shah, primer autor del estudio y estudiante del Programa de Capacitación de Científicos Médicos de la Facultad de Medicina UI Carver, se concentró en la delgada capa de líquido que cubre las vías respiratorias, es decir, la tráquea yconductos bronquiales. Shah y sus colegas estudiaron específicamente la acidez del líquido. La importancia de la acidez se reveló en estudios anteriores de IU con cerdos con FQ. Ese trabajo demostró que los cerdos con FQ tienen un líquido anormalmente ácido en las vías respiratorias, y que el aumento de la acidez afecta la capacidad de las vías respiratoriaspara luchar contra la infección.
Shah explicó que normalmente, dos procesos opuestos controlan la acidez de las vías respiratorias. El canal regulador de la conductancia transmembrana de la fibrosis quística CFTR secreta bicarbonato, una base. Ese proceso se contrarresta mediante la secreción de protones, un ácido. El equilibrio controla estrechamente la acidez del líquidoen las vías respiratorias
En personas, cerdos y ratones con FQ, el canal CFTR se pierde, deteniendo el flujo de bicarbonato en las vías respiratorias. Cuando eso ocurre en personas y cerdos, el líquido de las vías respiratorias se vuelve más ácido, degradando la capacidad de combatir infecciones. Pero enEn los ratones, el líquido de las vías respiratorias no se vuelve más ácido y no son propensos a las infecciones. Eso llevó a los científicos a preguntar qué secreta ácido en las vías respiratorias de las personas y los cerdos, pero falta en los ratones. Descubrieron que una bomba de protones llamada ATP12A es responsable.
Shah y sus colegas hicieron el descubrimiento al comparar el tejido de las vías respiratorias de humanos, cerdos y ratones. Los científicos demostraron que el bloqueo de ATP12A en el tejido de las vías respiratorias de cerdos y humanos con FQ reduce la acidez del líquido de las vías respiratorias y restaura las defensas de las vías respiratorias contra la infección.Por el contrario, colocar la bomba de protones ATP12A en las vías respiratorias de los ratones con FQ aumenta la acidez del líquido y predispone a los ratones con FQ a infecciones bacterianas.
"Este descubrimiento nos ayuda a comprender la causa de la enfermedad pulmonar en personas con FQ. También puede identificar a ATP12A como un nuevo objetivo terapéutico", dice Shah. "Nos preguntamos si bloquear ATP12A en personas con FQ podría detener la progresión de la enfermedad pulmonar"."
Shah agregó que apuntar a ATP12A podría ser útil para todas las formas de FQ, independientemente de la mutación CFTR de un paciente porque ATP12A es independiente de CFTR.
El modelo de cerdo con FQ fue desarrollado en 2008 por Welsh y su equipo de investigación en la UI con colegas de la Universidad de Missouri. El cerdo con FQ imita estrechamente la enfermedad de FQ humana, incluidos los problemas pulmonares que faltan en los ratones con FQ, y ha demostradomuy útil para avanzar en la comprensión de los problemas pulmonares con FQ.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Iowa Health Care . Original escrito por Jennifer Brown. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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