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Investigadores de Mayo Clinic descubren proteína que debilita la reacción inmunitaria ante sepsis grave
JACKSONVILLE, Florida: Actualmente no existe ninguna terapia contra la sepsis, que constituye una tormenta inflamatoria que abate a alrededor de 3 millones de estadounidenses todos los años y cobra la vida de hasta 50 por ciento de ellos. Sin embargo, los investigadores de la sede de Mayo Clinic en Florida acaban de identificar una molécula clave que, en los ratones, ayuda a proteger al sistema nervioso central contra esta inflamación desenfrenada.
Con base en este descubrimiento, publicado en Molecular Psychiatry, los científicos de Mayo ahora emprenden la búsqueda de una sustancia que refuerce esa respuesta protectora contra la sepsis en los humanos y determine vías ulteriores que puedan incrementarse para prevenir más daños en el sistema nervioso central.
“La sepsis se desarrolla con frecuencia entre los más jóvenes y los más viejos, cuando el sistema inmunitario puede responder de forma anómala. Con el descubrimiento de una proteína que mantiene controlada a la respuesta inflamatoria de la sepsis en el sistema nervioso central, ahora hay una vía para encontrar o desarrollar una sustancia dirigida que sea capaz de reducir sustancialmente al alto número de víctimas anuales que cobra la sepsis”, señala el investigador experto del estudio, Dr. John Fryer, doctor en investigación y profesor adjunto del Departamento de Neurociencias en la sede de Mayo Clinic en Florida.
El Dr. Fryer explica que la razón para el desarrollo de la sepsis suele ser una infección bacteriana que dispara una respuesta inmunitaria excesivamente activa, y si bien hasta un 50 por ciento de los pacientes afectados sobreviven, muchos presentan delirio agudo y un aumento sustancial en el riesgo para deterioro cognitivo y conductual prolongado.
“Pocos se dan cuenta de cuán prevalente es la sepsis y de cuán devastadora es la reacción inmunitaria que provoca. Dado que nuestro objetivo es ayudar a que el sistema inmunitario reaccione adecuadamente, este descubrimiento ofrece un posible medio terapéutico fascinante”, comenta el Dr. Fryer, quien también se desempeña como decano adjunto de la Escuela de Posgrado en Ciencias Biomédicas de Mayo Clinic.
“Los científicos que han estudiado la proteína identificada en el estudio, la lipocalina-2, posiblemente se sorprendan al enterarse de que no es tan malévola como algunos investigadores creían, pues se había planteado que la lipocalina-2 era una molécula neurotóxica; pero nosotros descubrimos que, en el contexto adecuado, no es nada tóxica, sino sumamente protectora”, añade el científico.
A fin de realizar el estudio, los investigadores de Mayo Clinic usaron un ratón modelo de sepsis para examinar las citoquinas presentes en el sistema nervioso central durante la sepsis. Las citoquinas son unas pequeñas proteínas importantes para la señalización celular.
Los científicos descubrieron que, entre más de 100 citoquinas diferentes, la lipocalina-2 era la que más aumentaba en el sistema nervioso central, a medida que la sepsis se desarrollaba. A fin de probar la función de esta molécula en la enfermedad, los investigadores usaron un ratón sin lipocalina-2 (se eliminó el gen que produce la lipocalina-2 en el ratón) y descubrieron tanto niveles significativamente mayores de proteínas proinflamación como efectos secundarios conductuales significativamente peores. Luego, a través de un análisis genético que reveló una cantidad de vías antiinflamatorias controladas por esta molécula, los investigadores validaron el hallazgo de que la lipocalina-2 es fundamental para mediar la inflamación en la sepsis.
Según el Dr. Fryer, este descubrimiento aporta dos posibles aplicaciones clínicas: una es que la lipocalina-2 puede servir de marcador para la sepsis, lo que significa que tal vez se podría hacer un examen de la lipocalina-2 en los pacientes para ver si se desarrolla sepsis; y la segunda aplicación es que, como sustancia que potencia los niveles de lipocalina-2 o aumenta su función en el cerebro, puede prevenir el daño del sistema nervioso central y el deterioro cognitivo que ocurre después de condiciones de tipo sepsis.
“Ahora, nos encontramos rastreando la colección clínica perteneciente a los Institutos Nacionales de Salud (NIH, por sus siglas en inglés) de los fármacos actualmente autorizados para ver si existe algún trabajo similar a la lipocalina-2 y estamos examinando los compuestos novedosos en las bibliotecas de fármacos; además, intentamos entender en detalle el mecanismo molecular que está detrás del efecto protector de la lipocalina-2 en este contexto”, dice el Dr. Fryer.
Otros autores del estudio, todos pertenecientes a Mayo Clinic, son:
- Dra. Silvia S. Kang (doctora en investigación)
- Dra. Yingxue Ren (doctora en investigación)
- Dra. Chia-Chen Liu (doctora en investigación)
- Aishe Kurti
- Kelsey Baker
- Dr. Guojun Bu (doctor en investigación)
- Dra. Yan Asmann (doctora en investigación)
El estudio se financia gracias a la Fundación Mayo, la Fundación GHR, el Centro para Medicina Personalizada de Mayo Clinic, el Premio al Desarrollo Profesional de la Familia Gerstner, el Programa de Fellowship Robert y Clarice Smith y Abigail Van Buren para Investigación sobre la Enfermedad de Alzheimer, el Programa de Biología Sináptica y Memoria de Mayo Clinic, el Program Ed y Ethel Moore para Investigación sobre la Enfermedad de Alzheimer del Departamento de Salud de Florida (6AZ06) y los subsidios NS094137, MH103632, AG027924, AG035355, NS074969, AG047327 y AG049992 de los Institutos Nacionales de Salud.
Además, el Dr. Fryer expresa su particular agradecimiento por el generoso apoyo filantrópico de los señores Gary y Marilyn Gilmer, “quienes se han dedicado al asunto de las complicaciones neurológicas posteriores a las lesiones sépticas y se pronunciaron en el momento justo en el que estábamos considerando cómo seguir adelante con este proyecto ante el poco financiamiento que había”.
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