Investigadores creen haber aislado una proteína que cuando está ausente o se ha agotado, puede causar obstrucción de las vías respiratorias, producción de mucosidad, opresión en el pecho, y dificultad para respirar en las 334 millones de personas en el mundo que padecen asma.
El descubrimiento detrás de la solución para la cura del asma
Tienen la esperanza de que este descubrimiento, publicado hoy en Nature Communications, conduzca a tratamientos más efectivos contra el asma.
Robert Tarran, PhD, profesor adjunto de medicina, y miembro del Instituto Marsico Lung de la UNC, concentra su investigación principalmente en la fibrosis cística y en la enfermedad pulmonar obstructiva crónica. Sin embargo, después de identificar una proteína – SPLUNC1 – en la investigación de la fibrosis cística, Steve Tilley, colega de Tarran, MD y profesor adjunto de medicina en la UNC, se preguntó cuál podría ser su rol en el asma.
“Primero medimos los niveles de SPLUNC1 en las muestras de las vías respiratorias obtenidas de personas asmáticas y de voluntarios normales en el Centro para la Medicina Ambiental, el Asma y la Biología Pulmonar de la UNC,” comentó Tilley. “Quedamos impresionados cuando vimos que los niveles de SPLUNC1 estaban considerablemente reducidos en pacientes con asma.”
A través de modelos con ratones, a los cuales se suministraron alérgenos similares a los de personas que padecen asma, el laboratorio de Tilley encontró que los niveles de SPLUNC1 se habían consumido en las vías respiratorias, algo similar a los hallazgos en humanos con asma, y que al restaurar la SPLUNC1 se revertía la híper reactividad de las vías respiratorias, lo que es una característica cardinal del asma. El laboratorio de Tarran determinó que la SPLUNC1 podría regular la contracción los músculos lisos de las vías respiratorias al prevenir el ingreso de calcio a las células de estos músculos, proporcionando así una explicación mecanicista de cómo una deficiencia de esta proteína podría conducir a una híper reactividad.
“Las personas han estado estudiando la SPLUNC1 y su papel en el contexto de otras enfermedades, tales como la fibrosis cística y el cáncer pulmonar, no obstante, nosotros creemos que somos quiénes hemos identificado su papel en el asma,” añadió Tarran.
Las células epiteliales que recubren las vías respiratorias producen la proteína SPLUNC1.
“Encontramos que esta proteína, la cual en realidad es inactivada por inflamación excesiva, es necesaria para causar que los músculos se relajen. Esencialmente se trata de un factor de relajación muscular, del cual carecen los pacientes con asma. Es algo que normalmente actúa como un freno,” dijo Tarran.
La terapia potencial para el asma
Una terapia potencial para el asma sería reponer, ya sea la proteína completa o una parte de ella, por medio de un nebulizador o inhalador.
“Los casos de asma son mucho más frecuentes en el mundo occidental,” comentó Tarran. “Algunos de los países con mayor incidencia son Australia, el Reino Unido y los Estados Unidos. El coste del asma en el sistema de salud en los Estados Unidos es bastante alto. La mayoría de las terapias contra el asma que la gente usa son los inhaladores, los cuales han estado presentes por décadas. Sólo ha habido algunos cuantos medicamentos nuevos en los últimos 10 o 20 años, y aún están siendo evaluados. Esta proteína podría ser realmente un nuevo objetivo, y podría en verdad beneficiar a mucha gente.”
Matt Redinbo, PhD, profesor de bioquímica y de biofísica, y de microbiología e inmunología en la Escuela de Medicina de la UNC, identificó la estructura cristalina de la SPLUNC1, la cual Tarran mencionó que era clave para dar los siguientes pasos en esta investigación.
“Dado que conocemos la estructura cristalina de la proteína, tenemos la capacidad para encontrar el sitio activo de la proteína que regula la contracción del musculo liso,” añadió Tarran. “De modo que podemos desarrollar péptidos o medicamentos para atacar el sitio activo y observar si funciona. Esa es una estrategia.”
Tarran y Tilley han presentado una candidatura para una beca a los National Institutes of Health para estudiar esta hipótesis en pacientes.
Las investigaciones futuras son muy prometedoras
“Queremos estudiar esto en pacientes para correlacionar los niveles de SPLUNC1 con la híper reactividad de las vías respiratorias,” comentó Tarran. “Y también queremos ir más a fondo en el mecanismo — cómo esta proteína hace lo que observamos. Por lo que hay varias ramas para futuras investigaciones: aumentar los estudios clínicos, diseñar medicamentos a través de estudios con ratones, y después estudiar la biología subyacente de lo que vive una persona con asma.”
Tilley, quién ha investigado el asma los últimos 20 años, comentó que la observación de la SPLUNC1 y su potencial para revertir la híper reactividad de las vías respiratorias ha sido “el descubrimiento más emocionante en el que he estado involucrado.”
“Si podemos establecer que la SPLUNC1 es el factor relajante elusivo derivado del epitelio, que presenta una deficiencia en las personas asmáticas, entonces podemos comenzar a trabajar en formas de restaurar los niveles de SPLUNC1 en los pacientes, lo que sería una terapia nueva para tratar el asma,” comentó Tilley. “Tengo muchos deseos de trabajar con el Dr. Neil Alexis, Ilona Jaspers, y David Peden en nuestro centro de asma para diseñar más estudios cruzados en humanos de modo que podamos determinar la trascendencia clínica y el potencial terapéutico de la SPLUNC1 en el asma.”
Fuente: Sciencedaily.com
Fecha: 6 de febrero de 2017
Link: https://www.sciencedaily.com/releases/2017/02/170206131520.htm
Fuente: Sistema de Cuidado de la Salud de la Universidad de Carolina del Norte
Fuente de la Historia:
Materiales proporcionados por el Sistema de Cuidado de la Salud de la Universidad de Carolina del Norte. Nota: el contenido podría haber sido editado en estilo y extensión.
Referencia de la Publicación:
Tongde Wu, Julianne Huang, Patrick J. Moore, Michael S. Little, William G. Walton, Robert C. Fellner, Neil E. Alexis, Y. Peter Di, Matthew R. Redinbo, Stephen L. Tilley, Robert Tarran. Identification of BPIFA1/SPLUNC1 as an epithelium-derived smooth muscle relaxing factor. Nature Communications, 2017; 8: 14118 DOI: 10.1038/ncomms14118
Nota: Instituto Nutrigenómica no se hace responsable de las opiniones expresadas en el presente artículo.
