Si padece fibrilación auricular FA, una afección en la que las señales eléctricas desorganizadas hacen que las cavidades superiores del corazón se contraigan rápida e irregularmente, su médico puede recetarle un medicamento antiarrítmico. Si bien estos medicamentos se recetaron durante mucho tiempo para la FA, quese ha relacionado con un mayor riesgo de accidente cerebrovascular, dolores en el pecho e incluso insuficiencia cardíaca, sus mecanismos completos para restaurar la acción y mitigar estos riesgos no han sido claros.
Ahora, los investigadores de Weill Cornell Medical College en Nueva York y la Universidad de Arkansas tienen una nueva visión de cómo funcionan estos medicamentos. Probaron dos tipos de medicamentos antiarrítmicos: medicamentos de múltiples objetivos, que alteran la función de muchas proteínas celulares diferentesa la vez, y medicamentos de un solo objetivo, que están diseñados para afectar solo una proteína.
Los investigadores descubrieron que los medicamentos de múltiples objetivos, que son los medicamentos recetados con mayor frecuencia para tratar la FA y se consideran los más eficaces, pueden funcionar cambiando las propiedades de la membrana celular, como la elasticidad, la curvatura y el grosor.
La generación y propagación del impulso eléctrico que controla los latidos del corazón requiere un delicado equilibrio en las actividades de múltiples proteínas integradas en la membrana. Las múltiples vías de señalización involucradas en los latidos del corazón podrían explicar por qué los medicamentos con múltiples objetivos pueden ser particularmente beneficiosos en el tratamiento de afecciones como la FA y por quéla membrana celular puede desempeñar un papel clave en su regulación, dijo Radda Rusinova, investigadora del Departamento de Fisiología y Biofísica del Weill Cornell Medical College en Nueva York.
La amiodarona, una de las drogas de múltiples objetivos que probaron Rusinova y sus colegas, se clasificó inicialmente como un antiarrítmico que prolonga la repolarización, que es un "restablecimiento" del potencial eléctrico a través de una membrana celular antes de que pueda transmitir otra señal eléctrica.Pero se descubrieron rápidamente otros modos de acción para el medicamento, dijo Rusinova, y ahora se sabe que la amiodarona altera la función de numerosas proteínas de membrana, sin un mecanismo claro de cómo lo hace.
Rusinova y sus colegas encontraron evidencia de que un mecanismo mediado por membrana previamente desconocido puede estar involucrado en la forma en que el fármaco cambia la función de las proteínas embebidas en la membrana celular. Los investigadores utilizaron una bicapa lipídica simplificada con una clase de proteínas llamadas canales de gramicidina incrustados encomo una membrana celular modelo. Las gramicidinas actúan como una especie de espía para los investigadores. Al observar la actividad de las gramicidinas, los investigadores pueden descubrir información sobre el estado de la bicapa.
Al usar los "espías" de gramicidina, Rusinova y sus colegas descubrieron que la amiodarona, junto con otro fármaco antiarrítmico de múltiples objetivos llamado dronedarona, aumenta la elasticidad de la bicapa. La elasticidad de la bicapa, a su vez, afecta la función de laproteínas incrustadas en su interior, similar a la forma en que un mar cambiante afecta a todos los barcos que flotan en él.
Es importante destacar que los investigadores descubrieron que este cambio en la bicapa se produjo dentro del mismo rango de concentraciones del medicamento que se sabe que es terapéutico. Para los medicamentos antiarrítmicos de un solo objetivo que el equipo probó, uno casi no tuvo efecto en las propiedades de la bicapa y el otro solotuvo un efecto a concentraciones fuera del rango terapéutico.
"La conclusión clave de este trabajo es que la contribución de los efectos de la bicapa en el perfil terapéutico de un medicamento no es trivial y debe ser examinada cuidadosamente", dijo Rusinova.
Rusinova señala que el hallazgo podría tener implicaciones más allá de los fármacos antiarrítmicos. "Nuestro trabajo ofrece un mecanismo general sobre cómo los fármacos alteran la función de las proteínas de múltiples membranas: las alteraciones inducidas por los fármacos en las propiedades de la bicapa lipídica provocan cambios generales en la función de las proteínas de la membrana".
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Materiales proporcionados por Sociedad biofísica . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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