De los casi un millón de personas en los Estados Unidos que se ven afectados por sepsis cada año, casi una quinta parte muere. Las complicaciones cardiovasculares representan aproximadamente el 80 por ciento de esas muertes. El músculo cardíaco, debilitado por la inflamación sistémica, no puede generarla energía que necesita para contraerse, lo que resulta en una disminución severa en el flujo sanguíneo y el suministro de oxígeno a los tejidos que finalmente conduce a la insuficiencia orgánica. Ahora, en un nuevo trabajo, los científicos de la Facultad de Medicina Lewis Katz de la Universidad de Temple LKSOM, en colaboracióncon colegas de la Universidad de Columbia en Nueva York, describe el mecanismo subyacente a la pérdida de energía por disfunción cardíaca en la sepsis, abriendo el camino para el desarrollo de una nueva terapia que podría salvar miles de vidas anualmente.
"La sepsis es causada por una infección, que estimula una poderosa respuesta inflamatoria, causando un mayor estrés oxidativo en las células del músculo cardíaco", explicó Konstantinos Drosatos, PhD, Profesor Asistente de Farmacología y Profesor Asistente en el Centro de Medicina Traslacional y el Centro de MetabólicosInvestigación de enfermedades en LKSOM y un investigador principal en el nuevo estudio. "Sin embargo, las terapias antiinflamatorias no mejoran la supervivencia. Creemos que esto sucede porque simplemente no hay tiempo suficiente para que los medicamentos antiinflamatorios comiencen a funcionar antes de que comiencen los órganos críticosfallar "
En su nuevo trabajo, publicado en línea el 7 de septiembre en la revista JCI Insight , el Dr. Drosatos y sus colegas proponen un enfoque novedoso para ampliar la ventana de oportunidad para que los tratamientos antiinflamatorios surtan efecto. En un modelo de ratón con sepsis, los investigadores muestran que bloquear la activación de una enzima conocida como NADPH oxidasa 2 NOX2 en el corazón disminuye el estrés oxidativo y, por lo tanto, permite que la producción de energía cardíaca regrese a niveles casi normales.
El estudio se basa en el trabajo anterior del Dr. Drosatos y sus colegas, quienes estuvieron entre los primeros en perseguir el bloqueo de la producción de energía en los órganos como un ángulo alternativo para comprender la sepsis. En dos estudios previos que usaron modelos de sepsis en ratones, pudieronpara demostrar que la producción de energía estimulante en el corazón puede corregir la disfunción cardíaca y potencialmente mejorar la supervivencia. Sin embargo, la conexión mecanicista entre la disfunción cardíaca y la sepsis no quedó clara.
Dr. Drosatos y colegas Madesh Muniswamy, PhD, Profesor en el Departamento de Genética Médica y Bioquímica Molecular y Centro de Medicina Traslacional en LKSOM, y John P. Morrow, MD, Profesor Asistente en el Departamento de Medicina en la División de Cardiologíaen la Universidad de Columbia en Nueva York, quienes son coautores del nuevo informe, decidieron centrar sus esfuerzos recientes en NOX2 porque su activación conduce a la producción de especies reactivas de oxígeno, que constituyen una fuente importante de estrés oxidativo en el corazón."El aumento de los niveles de especies reactivas de oxígeno es una característica clave de la disfunción cardíaca durante la sepsis", dijo el Dr. Drosatos. "Las mitocondrias, las centrales energéticas de las células, son especialmente vulnerables al daño de las moléculas reactivas, y esto parece ser crítico para la producción de energía".en el corazón y quizás en otros órganos "
Para dilucidar la relación entre la activación de NOX2, el aumento de las especies reactivas de oxígeno, el daño mitocondrial y la producción de energía en las células del músculo cardíaco durante la sepsis, los investigadores primero realizaron experimentos en cardiomiocitos de ratón aislados tratados con el lipopolisacárido de endotoxina LPS, que induce unestado similar a la sepsis. Una vez que las células exhibieron cambios característicos de la sepsis, incluyendo niveles elevados de estrés oxidativo, las células fueron tratadas con un inhibidor de NOX2. El inhibidor evitó la activación de NOX por LPS y resultó en un estrés oxidativo reducido. Posteriormente se realizaron experimentos similares enratones, donde la medición por ecocardiografía reveló la función cardíaca preservada en animales sépticos tratados con un inhibidor de NOX2.
"Actualmente, el enfoque principal para el tratamiento de la sepsis es de apoyo", dijo el Dr. Drosatos. "Con nuestros últimos hallazgos, los tratamientos de apoyo y antiinflamatorios seguirían siendo un pilar, pero al garantizar que el corazón esté produciendo energía,podríamos proporcionar tiempo extra para que los tratamientos funcionen antes de que el corazón falle ".
El Dr. Drosatos y sus colegas ahora están dirigiendo su atención a los humanos, ampliando su investigación en células humanas. "Si los tratamientos son beneficiosos, como lo han sido en ratones, esperamos interactuar pronto con grupos clínicos para traducir nuestros estudios apacientes humanos ", dijo.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Sistema de salud de la Universidad de Temple . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :