Para comprender mejor por qué algunas personas se adaptan bien a la vida a gran altitud mientras que otras no, los investigadores de la Facultad de medicina de la Universidad de California en San Diego estudiaron los glóbulos rojos derivados de representantes de ambos grupos que viven en la Cordillera de los Andes. El estudio,publicado el 7 de noviembre por el Revista de medicina experimental , revela que los habitantes de gran altitud y bajos en oxígeno propensos a la enfermedad crónica de las montañas producen cantidades masivas de glóbulos rojos gracias a la sobreproducción de la enzima SENP1.
"Además de mejorar la salud de millones de personas en todo el mundo que viven a más de 8,000 pies, la información sobre cómo los andinos se han adaptado, o no se han adaptado, a la vida a gran altitud podría enseñarnos cómo acelerar la producción de glóbulos rojosa altitudes más bajas, como en la anemia o cuando se necesitan transfusiones de sangre rápidamente ", dijo el autor principal Gabriel Haddad, MD, Profesor Distinguido y presidente del Departamento de Pediatría de la Facultad de Medicina de la UC San Diego y neumólogo pediátrico, médico jefey director científico del Rady Children's Hospital-San Diego.
La enfermedad crónica de las montañas afecta aproximadamente al 20 por ciento de las personas que viven a gran altura. Un aspecto crítico de la afección es la policitemia, la sobreproducción de glóbulos rojos. Algunos glóbulos rojos adicionales pueden ser algo bueno en ambientes de gran altitud y bajo nivel de oxígeno- ayudan a mantener la sangre oxigenada, pero demasiada espesa la sangre, lo que aumenta el riesgo de ataque cardíaco y accidente cerebrovascular, incluso en adultos jóvenes.
En el estudio, el equipo, dirigido por Priti Azad, PhD, científico asociado del proyecto en el laboratorio de Haddad y primer autor del estudio, recolectó células de la piel de personas que viven en la Cordillera de los Andes: cuatro sanos y cinco que sufren de una enfermedad crónica de montaña.enfermedad: además de tres personas sanas adicionales que viven a nivel del mar, como controles. Para producir suficientes glóbulos rojos de cada participante para estudiarlos en el laboratorio, los investigadores convirtieron las células de la piel en un tipo especial de células madre, llamadas inducidascélulas madre pluripotentes iPSC. Luego, agregando un cóctel de factores de crecimiento y otras moléculas, indujeron a las iPSC a especializarse en glóbulos rojos. Se analizaron varias muestras para cada persona, para un total de al menos 24 líneas celulares iPS.
Los investigadores expusieron los glóbulos rojos a condiciones de bajo oxígeno que imitan a gran altitud: cinco por ciento de oxígeno durante tres semanas. Como resultado, los glóbulos rojos de donantes sanos a nivel del mar o de gran altitud aumentaron un poco o noEn contraste, el número de glóbulos rojos de los habitantes de gran altitud con enfermedad crónica de montaña aumentó 60 veces.
El equipo de Haddad quería entender por qué las personas con enfermedad de montaña crónica producen tantas células sanguíneas adicionales en respuesta a la falta de oxígeno. En un estudio anterior en el que el equipo comparó los genomas de los habitantes de gran altitud con y sin enfermedad de montaña crónica, un genque varió entre los dos grupos se destacó - proteasa 1 específica de sentrina SENP1 , que aumenta con poco oxígeno en personas con enfermedad crónica de montaña pero no en personas sanas.Este gen codifica la enzima SENP1, que actúa como un regulador genético al eliminar pequeñas etiquetas de proteínas en los factores de transcripción, otras proteínas que determinan cuándo ciertos genes se activan o desactivan.
Para determinar si SENP1 juega un papel en la adaptación a gran altitud, en este estudio los investigadores inhibieron la SENP1 gen en los iPSC de pacientes con enfermedad de montaña crónica. Como resultado, la producción excesiva de glóbulos rojos se redujo en más del 90 por ciento. Por otro lado, cuando los investigadores agregaron SENP1 adicional a los iPSC, glóbulos rojos sanos y adaptadosla producción aumentó 30 veces, casi recapitulando lo visto en la enfermedad crónica de las montañas.
Otros experimentos sugirieron cómo SENP1 afecta la producción de glóbulos rojos: los niveles elevados de la enzima en la enfermedad de montaña crónica a su vez aumentan los niveles de varias otras proteínas que promueven la división celular y la supervivencia, incluidos VEGF, GATA1 y Bcl-xL.
Haddad y Azad ahora esperan con ansias la próxima fase de su investigación.
"Estamos interesados en determinar los primeros pasos en este proceso: cómo el bajo nivel de oxígeno desencadena SENP1 en primer lugar", dijo Azad. "También estamos investigando cómo funcionan los medicamentos para el mal de altura existentes, como Diamox, y sino es a través de este mismo mecanismo "
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Materiales proporcionado por Universidad de California San Diego Health Sciences . Original escrito por Heather Buschman, PhD. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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