Muchas enfermedades surgen de anormalidades en nuestros capilares, pequeñas redes de vasos sanguíneos que se ramifican exquisitamente y que juegan un papel crítico en la salud de los tejidos. Los investigadores han aprendido mucho sobre la comunicación molecular que subyace a la formación y el crecimiento capilar, pero se entiende mucho menos sobre las causas de estosReguladores críticos de la función normal del tejido para colapsar y desaparecer.
"La regresión capilar pérdida es una característica subestimada pero profunda de muchas enfermedades, especialmente aquellas que afectan a los órganos que requieren mucho oxígeno para funcionar correctamente", dijo George Davis, MD PhD, profesor de farmacología molecular y fisiología en la Universidadof South Florida Health USF Health Morsani College of Medicine, Tampa, Florida
"Si sabemos cómo se alteran los vasos sanguíneos o comienzan a romperse, deberíamos poder arreglarlo farmacológicamente", dijo el Dr. Davis, miembro del Instituto del Corazón de la Salud de la USF.
Un equipo dirigido por el Dr. Davis avanzó la comprensión de cómo regresan los capilares en un estudio publicado el 19 de diciembre en la revista American Heart Association Arteriosclerosis, trombosis y biología vascular . Los investigadores de USF Health trabajaron con el laboratorio de Courtney Griffin, PhD, en la Oklahoma Medical Research Foundation.
Los investigadores descubrieron que tres mediadores proinflamatorios principales: interlukin-1 beta IL-1β, factor de necrosis tumoral alfa TNFα y trombina, individualmente y especialmente cuando se combinan, conducen directamente la regresión capilar pérdida conocida enenfermedades como la hipertensión, la diabetes, las enfermedades cardiovasculares, las enfermedades neurodegenerativas y el cáncer maligno. También identificaron combinaciones de medicamentos anticuerpos neutralizantes para bloquear específicamente IL-1β y TNFα o combinaciones de inhibidores farmacológicos que interferían significativamente con la regresión capilar.
Los capilares, los vasos sanguíneos más pequeños y abundantes de nuestro cuerpo, conectan las arterias con las venas e intercambian oxígeno, nutrientes y desechos entre el torrente sanguíneo y los tejidos de todo el cuerpo. El laboratorio de Davis desarrolla "redes de vasos sanguíneos humanos tridimensionales en un plato" debajocondiciones libres de suero definidas para profundizar en la complejidad de la forma en que los capilares toman forma para mantener tejidos sanos. Últimamente, su equipo ha comenzado a aplicar lo que han aprendido utilizando este innovador modelo in vitro para atacar y posiblemente proteger contra enfermedades.
Para este estudio, los investigadores cultivaron dos tipos de células humanas: las células endoteliales, que recubren la superficie interna de los capilares, y los pericitos, que se reclutan para fortalecer la superficie externa de los tubos recubiertos con endotelio. La comunicación cruzada entre estas células controlacómo emergen, se ramifican y se estabilizan las redes de vasos sanguíneos. Los macrófagos, un tipo de célula inmune, se activaron en los medios de cultivo celular para simular un entorno de lesión tisular altamente propicio para la regresión capilar.
Entre los hallazgos clave del estudio :
- Las moléculas IL-1β y TNFα derivadas de los macrófagos, combinadas con trombina, provocan que las redes de tubos capilares con revestimiento endotelial retrocedan selectivamente; sin embargo, los pericitos continúan proliferando alrededor de los capilares degenerados.respondió, pero el Dr. Davis sugiere que estas células más resistentes pueden quedar atrás para ayudar a reparar el tejido dañado por la inflamación.
- IL-1β y TNFα, combinados con trombina, inducen un conjunto único de señales moleculares que contribuyen a la pérdida de vasos sanguíneos. Esta "firma de señalización de regresión capilar" es opuesta a las vías fisiológicas identificadas previamente por el Dr. Davis y otros comocaracterizando la formación y el crecimiento capilar.
- Ciertas combinaciones de medicamentos dos fueron identificadas por los investigadores pueden bloquear la pérdida capilar promovida por IL-1β, TNFα y trombina.
Los investigadores de USF Health encontraron varias otras moléculas proinflamatorias que promueven la pérdida capilar, pero ninguna demostró ser tan poderosa como IL-1β, TNFα y trombina, especialmente cuando las tres se combinaron.
Los anticuerpos para contrarrestar los efectos de IL-1β y TNFα ya se usan para tratar pacientes con algunas enfermedades inflamatorias, incluidas la aterosclerosis, la artritis reumatoide y la enfermedad de Crohn. Y los médicos recetan inhibidores directos de la trombina para ciertos pacientes con fibrilación auricular, trombosis venosa profunday embolia pulmonar.
"Estos medicamentos están disponibles y funcionan. Nuestros datos sugieren que, si se combinan, en realidad pueden prevenir la ruptura de los vasos antes en el proceso de la enfermedad y mejorar los resultados", dijo el Dr. Davis.
El equipo de USF Health planea investigar cómo la respuesta capilar anormal puede influir en la pérdida de células y tejidos específicos de estados de enfermedad como sepsis, cardiopatía isquémica y accidente cerebrovascular. Su modelo de redes de vasos sanguíneos 3D también se puede usar fácilmente para detectar más potencialcandidatos a medicamentos, dijo el Dr. Davis. "Hemos identificado algunos medicamentos prometedores existentes para rescatar la regresión capilar, pero puede haber más oportunidades terapéuticas".
El estudio fue apoyado por subvenciones de los Institutos Nacionales de Salud, los Institutos Nacionales de Salud, el Instituto Nacional del Corazón, los Pulmones y la Sangre y el Centro de Oklahoma para el Avance de la Ciencia y la Tecnología.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad del Sur de Florida USF Health . Original escrito por Anne DeLotto Baie. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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