En afecciones que comprometen el oxígeno, como la diabetes, el cuerpo desarrolla nuevos vasos sanguíneos para ayudar, pero el resultado suele ser vasos disfuncionales con fugas que empeoran las cosas.
Ahora los científicos han identificado un nuevo objetivo para reducir el desarrollo disfuncional de los vasos sanguíneos en el ojo en una afección común llamada retinopatía diabética, la principal causa de ceguera en adultos en edad laboral.
"Si bloqueamos el receptor de adenosina A2a, los vasos sanguíneos no se filtrarán y no crecerán tantos vasos sanguíneos nuevos", dice el Dr. Yuqing Huo, jefe del Programa de Inflamación Vascular en el Centro de Biología Vascular de la Facultad de Medicina deGeorgia en la Universidad de Augusta.
Un inhibidor del receptor de adenosina A2a ya se encuentra en ensayos clínicos para la enfermedad de Parkinson.
La adenosina es un componente estructural natural de los elementos básicos del cuerpo como el ADN y el ARN, así como el combustible celular ubicuo ATP. Puede ayudar a expandir los vasos sanguíneos, combatir los malos ritmos cardíacos e incluso aliviar el dolor. Su familia de receptores incluye el receptor de adenosina A2a, que es importante para la retina y se encuentra en las células endoteliales que recubren los vasos sanguíneos, dice Huo, coautor correspondiente del estudio en la revista Comunicaciones de la naturaleza .
Cuando los niveles de oxígeno son buenos, su expresión es baja en las células endoteliales. Pero en la diabetes, donde los niveles de oxígeno bajan, la expresión del receptor de adenosina A2a aumenta y nace un círculo vicioso.
Las células endoteliales que recubren los vasos sanguíneos de la retina comienzan a encogerse, incluso desaparecen en la diabetes. La expresión del receptor de adenosina A2a aumenta, aparentemente para permitir que las células endoteliales absorban más glucosa que se puede convertir en energía para ayudar a restaurar el oxígeno yflujo sanguíneo. En este caso, eso significa reparar vasos sanguíneos existentes y hacer crecer otros nuevos en un proceso llamado angiogénesis. Pero en un escenario donde las células no usan la energía de manera eficiente o no construyen bien los vasos sanguíneos, en realidad se llama "angiogénesis patológica".y los nuevos vasos sanguíneos sangran o se contraen fácilmente, lo que lleva a hemorragia y / o desprendimiento de retina y ceguera, escriben los científicos.
"Crecen demasiado, demasiado rápido", dice Huo. Aún no está claro si son los altos niveles de glucosa de la diabetes y / o la inflamación resultante u otros factores que aumentan la expresión del receptor de adenosina A2a. Huo señala que las muchas acciones de la adenosinaincluir un efecto antiinflamatorio.
Pero el trabajo de Huo y sus colegas indica que, sin embargo, sucede que el papel de mayor perfil del receptor de adenosina A2a en este escenario lo convierte en un probable objetivo de tratamiento.
Un problema clave parece ser que el receptor ayuda a la ineficiencia de las células endoteliales. Estas células generan alrededor del 85 por ciento de su combustible a través de la glucólisis, una forma de convertir la glucosa en el combustible celular ATP sin usar oxígeno. Incluso con mucho oxígeno a mano, parece que a las células endoteliales les gusta este método. En comparación, la respiración celular, que requiere oxígeno, produce casi 40 moléculas de ATP por molécula de glucosa en comparación con solo dos moléculas de ATP por molécula de glucosa con glucólisis.
Cuando los científicos activan el receptor, promueve las enzimas que promueven la glucólisis. Se ha demostrado que se produce un mayor uso de este proceso ineficiente de producción de energía de la glucólisis en las células endoteliales de personas con retinopatía diabética proliferativa.
Por el contrario, cuando los científicos eliminaron o eliminaron el receptor de adenosina A2a de las células endoteliales, disminuyó la glucólisis. El bloqueo de la glucólisis, a su vez, inhibió drásticamente la proliferación de vasos sanguíneos y el brote de células endoteliales que sobreexpresan el receptor.
Cuando los niveles de oxígeno eran más normales, anular o eliminar el receptor de adenosina A2a no parecía tener tanto impacto en la glucólisis, posiblemente porque la expresión del receptor no es tan alta cuando los niveles de oxígeno son normales, sospechan los científicos.
Todas las causas y efectos recíprocos que encontraron respaldan la nueva idea de que el receptor promueve la glucólisis, que promueve la angiogénesis patológica en las retinopatías, dice Huo.
Queda mucho trabajo por hacer. Por ejemplo, aún no han descubierto la conexión entre el receptor de adenosina A2a y los receptores VEGF, pero tiene que haber alguna sinergia, dice Huo, ya que, como su nombre lo indica, el factor de crecimiento endotelial vascular, o VEGF, también es claramente importante para la reparación de las células endoteliales y la formación de nuevos vasos sanguíneos.
En el entorno adecuado, el receptor de adenosina A2a también tiene un papel positivo en la formación de vasos sanguíneos: la activación del receptor en un modelo de ratón de cicatrización de heridas muestra una mayor activación de la angiogénesis saludable que ayuda a la recuperación.
Su laboratorio también quiere probar en sus modelos animales y tejido retiniano humano, el inhibidor del receptor de adenosina A2a que muestra éxito y seguridad en pacientes con enfermedad de Parkinson. En el Parkinson, la expresión del receptor de adenosina A2a aumenta en una parte del cerebro involucrada conmovimiento voluntario.
Los inhibidores en estudio para esa afección degenerativa parecen disminuir el movimiento incontrolado y, en general, ralentizar la progresión de la enfermedad sin efectos secundarios significativos, dice Huo.
Es la seguridad y la eficacia en esa condición, combinadas con sus hallazgos en la retina, lo que hace que Huo planee usar inhibidores existentes en sus estudios. También está trabajando con el coautor y químico correspondiente, Dr. Mei Hong, de Drug DiscoveryCentro, Laboratorio Clave de Genómica Química, Escuela de Postgrado de Shenzhen de la Universidad de Pekín, para desarrollar otro inhibidor del receptor de adenosina A2a.
Es probable que las células endoteliales opten por utilizar la glucólisis porque durante el desarrollo, muchas se forman en un entorno hipóxico o sin oxígeno, señala Huo. Muchos otros tipos de células solo recurren a la glucólisis cuando están estresados. Añade que la cafeína no esbloqueador muy específico del receptor de adenosina A2a.
Casi el 10 por ciento de los estadounidenses tienen diabetes, según la Asociación Estadounidense de Diabetes. Hasta el 45 por ciento de esas personas tienen algún grado de retinopatía diabética, según el Instituto Nacional del Ojo.
La retina está dentro de la parte posterior del ojo, un tejido vascular y de múltiples capas, que recibe luz y la transforma en un impulso neural que va al cerebro. El nervio óptico que transmite los impulsos neurales está en el centro delretina, y los principales vasos sanguíneos de la retina irradian desde el nervio óptico.
Además de los esfuerzos para manejar mejor los niveles de glucosa en sangre y presión arterial, las terapias actuales para la retinopatía diabética incluyen cirugía láser para intentar sellar los vasos sanguíneos con fugas, así como cirugía para eliminar el gel vítreo, la sangre y el tejido cicatricial para permitir que la luz vuelva a encendersecentrarse en la retina. Las inyecciones directas de esteroides en el ojo pueden ayudar con la hinchazón y un tratamiento anti-VEGF puede ayudar a reducir el crecimiento de los vasos con fugas.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Facultad de Medicina de Georgia en la Universidad de Augusta . Original escrito por Toni Baker. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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