La sepsis es un importante problema de salud global que afecta a más de 18 millones de personas por año, cada año, lo que corresponde a 1,400 muertes por día. Solo en Europa y los EE. UU., Hay un estimado de 135,000 y 215,000 muertes y € 7.6 y € 17.4mil millones de costos de tratamiento relacionados, respectivamente.
Usando modelos experimentales de sepsis en ratones, el equipo de investigación dirigido por Miguel Soares en el Instituto Gulbenkian de Ciência en Portugal descubrió un mecanismo insospechado que protege contra la sepsis. Este estudio que proporciona nuevas vías para enfoques terapéuticos contra la sepsis aparece en el 15 de junionúmero de la prestigiosa revista científica Celda .
A pesar de ser más común que el ataque cardíaco y más letal que el cáncer, la gran mayoría de las personas realmente no saben qué es la sepsis. En resumen, consiste en la respuesta de un cuerpo no controlado a una infección que se está propagando hacia diferentes partes del cuerpo, tambiénconocido como una infección sistémica. El sistema inmune del individuo infectado intenta matar a los microbios responsables de la infección, y en muchos casos logra hacerlo, pero en el proceso causa alteraciones profundas en el funcionamiento normal de los órganos vitales, como, el cerebro, el corazón, el hígado, los riñones o los pulmones. En casos más graves, la presión arterial también disminuye y, en última instancia, esos órganos dejan de funcionar correctamente y, como resultado, el paciente muere.
Es bien sabido que los pacientes con sepsis varían en su respuesta a la infección y la gravedad de la enfermedad, dependiendo del tipo de infección, así como de sus características genéticas, enfermedades coexistentes y edad. Un misterio sin resolver de larga duración se relaciona con por qué a pesar de un control efectivode los microorganismos infecciosos por el uso de antibióticos, algunos pacientes sucumben mientras que otros se recuperan de la infección.En los últimos cinco años, el equipo de investigación dirigido por Miguel Soares ha presentado el concepto de que aquellos individuos que no sucumben a la sepsis desarrollan una respuesta protectora quemantiene la función de los órganos vitales, lo que confiere tolerancia a la infección de la enfermedad. Mediante el uso de modelos experimentales de sepsis en ratones, ahora descubrieron un mecanismo que es vital para conferir tolerancia a la sepsis.
“Sabíamos que un elemento clave para promover la tolerancia a la infección por enfermedades es cómo se controlan los niveles de hierro en diferentes tejidos, mientras que otros colegas habían demostrado que la patogenia de la sepsis está asociada con la desregulación del metabolismo de la glucosa azúcar.es que estos dos fenómenos están íntimamente vinculados en que se requiere controlar el metabolismo del hierro para mantener la producción de glucosa en el hígado para que otros órganos puedan utilizarla como fuente vital de energía ”, dice Miguel Soares.
Sebastian Weis, un médico que realiza un entrenamiento posdoctoral con sepsis inducida por Miguel Soares en ratones de laboratorio y comparó cómo progresa la enfermedad en ratones que expresan o no ferritina, una proteína que controla el hierro en el hígado. Descubrió que la ferritina es absolutamente necesariapara que el hígado produzca glucosa después de una infección y, por lo tanto, para proteger a los ratones de sucumbir a la sepsis.
"Típicamente en ratones, después de la infección, hay un aumento de los niveles de glucosa en sangre seguido de una caída rápida, que puede volverse letal. En humanos con enfermedades infecciosas esto también ocurre en un subconjunto de pacientes y se sabe que conduce a una muerte más altaLos resultados mostraron que la ferritina controla la producción de glucosa en el hígado para que los niveles de glucosa en sangre se mantengan dentro de un rango que permita la supervivencia. Sin ferritina, los niveles de glucosa continuaron disminuyendo y los ratones finalmente murieron por sepsis ", explica Sebastian Weis, co-primer autor del manuscrito y actualmente investigador y clínico en el Hospital Universitario de Jena, Alemania, donde se llevaron a cabo parte de los experimentos ".
Otra pieza clave de este rompecabezas fue proporcionada por Ana Rita Carlos, un doctorado que trabaja como becario postdoctoral con Miguel Soares. Ella descubrió que la razón por la cual se requiere ferritina para que el hígado produzca glucosa se basa en un mecanismo molecular que controlala expresión de uno de los genes clave involucrados en este proceso, conocido como glucosa 6. fosfatasa. Cuando la ferritina está ausente, el hierro desregula la expresión de glucosa 6 fosfatasa y el hígado pierde su capacidad de secretar glucosa. Cuando esto ocurre, la glucosa no se puede administrary utilizado por otros órganos vitales como fuente de energía. Esto es necesario para mantener la función de esos órganos en respuesta a la infección y, como tal, para prevenir el desarrollo de formas letales de sepsis. Este mecanismo de protección no influye en los microorganismos que soncausa subyacente de la enfermedad y, como tal, confiere tolerancia de la enfermedad a la sepsis.
"Es muy interesante que, si bien es esencial para apoyar muchas funciones celulares vitales, el hierro debe controlarse estrictamente en el hígado para que no pueda interferir con la producción de glucosa. El mecanismo molecular a través del cual esto ocurre depende de la expresión de ferritina, uncomplejo proteico que une el hierro y el hierro desprovisto de interferir con la producción de glucosa "explica Ana Rita Carlos, también coautora del manuscrito.
“Este es un gran ejemplo de cómo la investigación básica realizada en un entorno multidisciplinario como el proporcionado por el Instituto Gulbenkian de Ciência, sin un interés comercial inmediato, puede tener un impacto global en el tratamiento de una enfermedad grave que afecta18 millones de personas por año en todo el mundo. Nuestra misión es hacer descubrimientos para que eventualmente puedan traducirse en tratamientos de enfermedades importantes ", dice Miguel Soares.
Este estudio se realizó en el Instituto Gulbenkian de Ciencia en colaboración con el Hospital Universitario Jena Alemania y la Universidad Claude Bernard Lyon Francia. Este trabajo fue financiado por la Fundação para a Ciência ea Tecnologia Portugal, el Harvard MedicalSchool Portugal Program, el European Research Council, el Deutsche Forschungsgemeinschaft, el Ministerio Federal de Educación e Investigación de Alemania, la Agencia Nacional de Investigación de Francia y la Fundación de Investigación Médica.
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Materiales proporcionado por Instituto Gulbenkian de Ciencia IGC . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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