Inyectar a ratones con células endoteliales pulmonares puede revertir los síntomas del enfisema



Investigadores de Weill Cornell Medicine y NewYork-Presbyterian en Nueva York han descubierto que inyectar a ratones con células endoteliales pulmonares, las células que recubren las paredes de los vasos sanguíneos en el pulmón, puede revertir los síntomas del enfisema. El estudio, que se publicará el 21 de julio en la Revista de Medicina Experimental (JEM), puede conducir a nuevos tratamientos para la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC), una enfermedad pulmonar inflamatoria asociada con el tabaquismo que se cree que es la tercera causa principal de muerte en todo el mundo.

El enfisema es uno de los rasgos característicos de la EPOC en el que los diminutos sacos de aire, o alvéolos, dentro de los pulmones se destruyen gradualmente, lo que lleva a dificultades respiratorias y, finalmente, insuficiencia respiratoria. La pérdida de alvéolos se acompaña de una remodelación de los vasos sanguíneos del pulmón que podría indicar cambios en las células endoteliales que forman las paredes de los vasos sanguíneos. En circunstancias normales, las células endoteliales secretan moléculas que ayudan a los tejidos circundantes a mantenerse y repararse, pero las células endoteliales disfuncionales pueden provocar diversas enfermedades, como la fibrosis tisular y el cáncer.

“Sin embargo, no está claro si la disfunción endotelial impulsa la fisiopatología de la EPOC o es simplemente la consecuencia del área de la superficie alveolar dañada”, dice el Dr. Augustine MK Choi, decano de Stephen y Suzanne Weiss de Weill Cornell Medicine y coautor principal del nuevo JEM estudio.

Choi y sus colegas encontraron que varios marcadores de células endoteliales sanas se redujeron en los pulmones de pacientes con EPOC, así como en ratones de laboratorio con una forma inducida de enfisema. De hecho, en las células endoteliales pulmonares de ratones con enfisema, numerosos genes se asociaron con disfunción endotelial, incluidos genes que promueven la inflamación, la muerte celular y la remodelación vascular.

Tomamos estas características para denotar un estado potencialmente disfuncional que podría impulsar el desarrollo de enfisema. Esto podría indicar que el restablecimiento de una vasculatura saludable, ya sea mediante la administración intravenosa de células endoteliales pulmonares normales o revertiendo la señalización aberrante de las células endoteliales, podría estimular la reparación y regeneración del tejido pulmonar dañado “.

Dr. Shahin Rafii, coautor principal, jefe de la División de Medicina Regenerativa, director del Instituto de Células Madre Ansary y profesor Arthur B. Belfer de Medicina Genética en Weill Cornell Medicine

Sorprendentemente, la inyección de ratones con células endoteliales pulmonares sanas redujo la destrucción alveolar asociada con el enfisema y restauró la función pulmonar. Otros tipos de células, incluso células endoteliales de otros tejidos, no tuvieron ningún efecto beneficioso.

Choi y sus colegas luego investigaron el papel de alfa-2- rico en leucinaglicoproteína-1 (LRG1), una proteína de señalización celular relacionada con la nefropatía diabética y varias formas de cáncer que los investigadores encontraron elevada en las células endoteliales del pulmón de pacientes con EPOC. La eliminación de LRG1 de las células endoteliales protegió a los ratones de la destrucción de tejido asociada con el enfisema, descubrieron los investigadores.

“Tomados en conjunto, nuestros datos sugieren fuertemente el papel crítico de la función de las células endoteliales en la mediación de la patogénesis de la EPOC / enfisema”, dice la co-primera autora, la Dra. Alexandra Racanelli, instructora de medicina en Weill Cornell Medicine. “Dirigirse a la biología de las células endoteliales mediante la administración de células endoteliales pulmonares sanas y / o inhibiendo la vía LRG1 puede representar estrategias de inmenso potencial para el tratamiento de pacientes con EPOC avanzada o enfisema”.

El Dr. Shu Hisata de la Universidad Médica de Jichi es co-primer autor. El Dr. Choi es cofundador y accionista de Proterris, que desarrolla usos terapéuticos para el monóxido de carbono. El Dr. Choi también tiene una patente de uso de CO y una patente de EPOC. El Dr. Rafii es el fundador y consultor no remunerado de Angiocrine Bioscience.

Fuente:

Referencia de la revista:

Hisata, S., et al. (2021) Reversión del enfisema mediante la restauración de las células endoteliales pulmonares. Revista de Medicina Experimental. doi.org/10.1084/jem.20200938.

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