• Jueves, 22 de Agosto de 2019
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Descubren el mecanismo responsable de la arteriosclerosis y un posible tratamiento

Cuando las células se estresan y mueren liberan poli ADP ribosa, que se une muy fuertemente a los iones de calcio

arterioesclerosis

Un equipo de científicos del Reino Unido ha identificado el mecanismo responsable del endurecimiento de las arterias y ha demostrado en estudios con animales que un medicamento genérico que se usa normalmente para tratar el acné podría ser un tratamiento eficaz para la enfermedad.

El equipo, liderado por la Universidad de Cambridge y el King’s College de Londres, descubrió que una molécula que alguna vez se pensó que solo existía dentro de las células con el propósito de reparar el ADN también es responsable del endurecimiento de las arterias, que se asocia con demencia, enfermedad cardíaca, alta presión arterial y accidente cerebrovascular.

No existe un tratamiento actual para el endurecimiento de las arterias, que es causado por la acumulación de depósitos de calcio similares a los huesos, la rigidez de las arterias y la restricción del flujo de sangre a los órganos y tejidos.

Con el apoyo de fondos de la British Heart Foundation, los investigadores encontraron que la poli ADP ribosa, o PAR, una molécula normalmente asociada con la reparación del ADN, también impulsa la calcificación de las arterias.

Además, al usar ratas con enfermedad renal crónica, los investigadores encontraron que la minociclina, un antibiótico muy recetado que se usa a menudo contra el acné, podría tratar el endurecimiento de las arterias al prevenir la acumulación de calcio en el sistema circulatorio. El estudio, resultado de más de una década de investigación fundamental, se publica en la revista ‘Cell Reports’.

“El endurecimiento de las arterias les sucede a todos a medida que envejecen y se acelera en los pacientes en diálisis, donde incluso los niños desarrollan arterias calcificadas. Pero hasta ahora no hemos sabido qué controla este proceso y, por lo tanto, cómo tratarlo -admite la profesora Melinda Duer, del Departamento de Química de Cambridge, quien co-dirigió la investigación en colaboración con la profesora Cathy Shanahan del King’s College de Londres.

“Este endurecimiento, o biomineralización, es esencial para la producción de hueso, pero en las arterias subyace en muchas enfermedades cardiovasculares y otras enfermedades asociadas con el envejecimiento como la demencia -explica Shanahan–. Queríamos descubrir qué desencadena la formación de cristales de fosfato de calcio, y por qué parece estar concentrado alrededor del colágeno y la elastina, que constituye gran parte de la pared arterial”.

En una investigación anterior, Duer y Shanahan demostraron que el PAR, normalmente asociado con la reparación del ADN dentro de la célula, puede existir de hecho fuera de la célula y es el motor de la producción ósea. Esto llevó a las investigadoras a la hipótesis de que el PAR también podría desempeñar un papel en la biomineralización. Además, PARP1 y PARP2, las enzimas dominantes productoras de PAR, se expresan en respuesta al daño al ADN y al estrés oxidativo, procesos que están asociados con la calcificación ósea y vascular.

“Durante años pensé que el endurecimiento de las arterias estaba relacionado con el daño en el ADN, y el daño en el ADN es una vía activada por muchos agentes, entre ellos el tabaquismo y los lípidos” –señala Shanahan.–. Cuando esta ruta está activada, controla las patologías asociadas con el envejecimiento. Si hay suficiente daño, las arterias finalmente lo reflejarán”.

Usando la espectroscopia de resonancia magnética, las investigadoras encontraron que cuando las células se estresan y mueren liberan PAR, que se une muy fuertemente a los iones de calcio.*Una vez liberado, el PAR comienza a absorber el calcio en gotitas más grandes que se adhieren a los componentes de las paredes arteriales que le dan a la arteria su elasticidad, donde forman cristales ordenados y se solidifican, endureciendo las arterias.

“Nunca hubiéramos predicho que fue causada por el PAR –reconoce Duer–. Inicialmente fue un descubrimiento accidental, pero lo seguimos y nos llevó a una posible terapia”.

Una vez que descubrieron los vínculos entre el daño en el ADN, el PAR, la calcificación ósea y arterial, buscaron una forma de bloquear esta vía mediante el uso de un inhibidor de PARP. “Teníamos que encontrar una molécula existente que fuera barata y segura, de lo contrario, pasarían décadas antes de que recibiéramos un tratamiento –apunta Shanahan–. Si ya se ha demostrado que algo es seguro para los humanos, el camino haciaa la clínica puede ser mucho más rápido”.

Trabajando en conjunto con Cycle Pharmaceuticals, una compañía con sede en Cambridge, las investigadoras identificaron seis moléculas conocidas que pensaron que podrían inhibir las enzimas PARP. Experimentos detallados con estos mostraron que el antibiótico minociclina era altamente efectivo para prevenir el endurecimiento de las arterias. “Han sido 12 años de investigación básica para llegar a este punto –resume Duer–.

Nos pusimos en marcha sin ninguna expectativa de encontrar un tratamiento potencial. Actualmente no hay tratamiento y nadie nos hubiera creído si hubiéramos dicho en ese momento que íbamos a curar el endurecimiento de las arterias”.

La tecnología ha sido patentada y licenciada a Cycle Pharmaceuticals por Cambridge Enterprise, el brazo de comercialización de la Universidad. Los investigadores esperan realizar una prueba de prueba de principio en pacientes en los próximos 12 a 18 meses.

“La calcificación de los vasos sanguíneos es un factor de riesgo bien conocido para varias enfermedades cardíacas y circulatorias, y puede provocar hipertensión arterial y, en última instancia, un ataque cardíaco potencialmente mortal”, explica el profesor Jeremy Pearson, Director Médico Asociado de la British Heart Foundation.

“Ahora, los investigadores han demostrado cómo se produce la calcificación de las paredes de los vasos sanguíneos y cómo el proceso difiere de la formación ósea normal. Al hacerlo, han podido identificar un tratamiento potencial para reducir la calcificación de los vasos sanguíneos sin ningún efecto adverso en la Este tipo de tratamiento beneficiaría a muchas personas, y esperamos con impaciencia los resultados de los ensayos clínicos anticipados que analizan si este medicamento cumple con su promesa inicial “, concluye.