El accidente cerebrovascular es la tercera causa principal de muerte y discapacidad en los Estados Unidos. Más del 87 por ciento son accidentes cerebrovasculares isquémicos, causados por la obstrucción de una o más arterias cerebrales. Con un progreso limitado en el desarrollo de tratamientos, existe una necesidad crítica de agentes neuroprotectorespara tratar eficazmente el accidente cerebrovascular.
Un estudio del Schmidt College of Medicine de la Florida Atlantic University promete una nueva forma de tratar el accidente cerebrovascular utilizando un medicamento ya aprobado por la FDA: el factor estimulante de colonias de granulocitos GCSF. El GCSF mejora el desarrollo de las células sanguíneas y actualmente se usa para tratarneutropenia bajo nivel de glóbulos blancos causada por la quimioterapia y se ha utilizado con éxito con muy pocos efectos secundarios para pacientes que requieren trasplantes de médula ósea para estimular la formación de células sanguíneas.
El estudio, publicado en el Revista de Ciencias Biomédicas , es el primero en informar sobre el efecto neuroprotector del GCSF contra la autofagia y el estrés mitocondrial in vivo. Los datos respaldan la hipótesis de que el GCSF es uno de los pocos factores de crecimiento que puede reducir el infarto al disminuir el retículo endoplásmico ER y el estrés mitocondrial.mientras mejora el rendimiento conductual.
Los resultados mostraron que el GCSF mejoró los déficits neurológicos que ocurren en los primeros días después de la isquemia cerebral y mejoró los resultados conductuales a largo plazo, al tiempo que estimuló una respuesta de recuperación del progenitor neural. Los investigadores evaluaron el rendimiento conductual en las pruebas de esquina y locomotoras, utilizadas como un indicador dedaño cerebral.
Utilizando un modelo de ratón, los investigadores investigaron la eficacia del GCSF más allá del típico fármaco anticoagulante de la terapia trombolítica de cuatro horas tPA, el estándar de oro para tratar el accidente cerebrovascular para la isquemia global. Examinaron los mecanismos pro-supervivencia del GCSF contraapoptosis resultante de autofagia, estrés mitocondrial y estrés de ER.
"En los últimos años, muchos estudios, incluido el nuestro, han demostrado que, como factor de crecimiento endógeno y factor modulador del sistema inmunitario, el GCSF es beneficioso en modelos de trastornos neurológicos como accidente cerebrovascular y lesión cerebral traumática", dijo Jang-Yen John Wu, Ph.D., autor correspondiente, profesor distinguido de ciencias biomédicas en la Facultad de Medicina Schmidt de la FAU y miembro del Instituto del Cerebro de la FAU I-BRAIN. "Aunque la actividad antiapoptótica del GCSF se informa en la isquemia cerebral global, este mecanismo no ha sido completamente explorado "
Los investigadores utilizaron un enfoque terapéutico basado en el mecanismo para el accidente cerebrovascular primero para examinar la conexión de la mitocondria, la autofagia y la inhibición del estrés ER en la acción protectora de GCSF y luego analizar las vías relevantes de estrés ER en el modelo bilateral de oclusión de la arteria carótida común BCAOde accidente cerebrovascular. Confirmaron la neuroprotección de la terapia génica GCSF en el modelo de accidente cerebrovascular de ratón BCAO por una disminución de la proteína relacionada con la dinamina DRP1, un marcador de estrés mitocondrial, en el cerebro frontal y medio del grupo tratado con GCSF.
La dosis inicial de GCSF se administró 24 horas después de BCAO y luego se siguió con una sola aplicación de la misma dosis durante otros tres días para un total de cuatro días de administración. Los investigadores examinaron el comportamiento y utilizaron inmunotransferencia para analizar proteínas clave en ERestrés, autofagia y apoptosis inducida por estrés mitocondrial. Los ratones BCAO que recibieron proteína GCSF mostraron significativamente menos giro asimétrico en la prueba de esquina que los ratones BCAO sin GCSF. En los ensayos de comportamiento, GCSF provocó una mayor sensibilización locomotora verificada por una mayor actividad en la prueba de actividad locomotora,demostrando las propiedades neuroprotectoras de la droga.
"Más de 15 millones de personas en todo el mundo sufren derrames cerebrales y nuestro estudio proporciona información nueva e importante sobre la protección inducida por GCSF en lo que se refiere al estrés ER y la apoptosis activada por estrés mitocondrial", dijo Howard Prentice, Ph.D., autor correspondiente, unprofesor de ciencias biomédicas en el Colegio de Medicina Schmidt de FAU y miembro de I-BRAIN de FAU. "La investigación futura deberá centrarse en descubrir los mecanismos completos por los cuales GCSF retiene la ER y la homeostasis mitocondrial".
Wu y Prentice han estado desarrollando GCSF como método terapéutico para reponer nuevas células cerebrales debido a su capacidad de preservar el sistema nervioso central, suprimir la muerte celular y al mismo tiempo provocar neurogénesis y angiogénesis. GCSF funciona de la misma manera paraotras enfermedades neurológicas como la enfermedad de Parkinson debido a sus propiedades neuroprotectoras.
Wu y Prentice han recibido una patente con la Oficina de Patentes de los Estados Unidos USPTO por las propiedades neuroprotectoras del GCSF en el accidente cerebrovascular. Wu y Dipnarine Maharaj, MD, Instituto Maharaj de Medicina Inmunológica Regenerativa, también recibieron una patente de la USPTO por el uso deGCSF para el tratamiento de la enfermedad de Parkinson. WU también ha presentado una solicitud de patente con la USPTO para las propiedades neuroprotectoras y neurogénicas de la terapia génica GCSF para el tratamiento del accidente cerebrovascular y la enfermedad de Alzheimer.
Esta investigación fue financiada por el Departamento de Salud de Florida, el Programa de Investigación Biomédica James y Esther King de Florida y por una subvención del AEURA Trust.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Florida Atlantic University . Original escrito por Gisele Galoustian. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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