1 de marzo de 2011
LA JOLLA, CA—Muchas personas sufren de una condición devastadora conocida como isquemia crítica de miembros (ICM) que puede causar atrofia muscular e incluso amputación. La enfermedad está relacionada con el bloqueo del flujo sanguíneo al músculo esquelético y las opciones de tratamiento actuales incluyen ejercicio de rehabilitación y bypass quirúrgico de los vasos sanguíneos. Una nueva investigación preclínica sugiere que puede haber una manera de restaurar el suministro de sangre en el músculo esquelético sin intervención tradicional.
Científicos del Centro de Ciencias de la Salud de la Universidad de Texas en Houston (UTHealth) y del Instituto Salk de Estudios Biológicos anunciaron en la edición impresa del 2 de marzo de la revista Metabolismo celular que han identificado un interruptor genético que puede aumentar el número de vasos sanguíneos en el músculo esquelético de ratones que no hacen ejercicio.
Mejora genética del suministro sanguíneo del músculo esquelético.
Activar un interruptor genético conocido como receptor de estrógeno gamma convierte las fibras musculares de contracción rápida en fibras de contracción lenta con un denso suministro de vasos sanguíneos. La imagen compuesta muestra vasos sanguíneos en verde y fibras musculares en rojo.
Imagen: Cortesía de Jamie Simon, Instituto Salk de Estudios Biológicos
El músculo esquelético está compuesto por dos tipos de fibras: las fibras de contracción lenta que intrínsecamente tienen un suministro denso de vasos sanguíneos y las fibras de contracción rápida que tienen menos vasos sanguíneos. Los investigadores utilizaron un interruptor genético conocido como receptor gamma relacionado con los estrógenos (ERR gamma) que, cuando se activa en las fibras de contracción rápida de ratones mediante ingeniería genética, convierte estas fibras en fibras de contracción lenta.
“Esto, en consecuencia, resultó en un marcado aumento del suministro de sangre a los músculos, medido por imágenes y angiografía”, dijo Vihang Narkar, Ph.D., investigador principal y profesor asistente de medicina molecular en la Facultad de Medicina de UTHealth. “Estos músculos genéticamente transformados también adquieren otras características de los músculos de contracción lenta, como una mayor capacidad metabólica y resistencia a la fatiga, que pueden ser beneficiosas además para resolver enfermedades vasculares musculares.”
Narkar, cuyo laboratorio en UTHealth está ubicado en el Centro de Investigación de Diabetes y Obesidad del Instituto Brown de Medicina Molecular para la Prevención de Enfermedades Humanas, dijo: “La identificación del interruptor vascular del receptor gamma relacionado con los estrógenos abrirá vías terapéuticas potenciales para tratar la CLI y otras enfermedades cardiovasculares relacionadas con un suministro de sangre defectuoso”.”
Colin Barker, M.D., profesor asistente de cardiología en la Facultad de Medicina de UTHealth, dijo que se necesita nueva investigación para ayudar a las personas con enfermedad arterial periférica, particularmente aquellas con la forma más grave: isquemia crítica de miembros. “La mala circulación en las piernas puede provocar atrofia muscular, infecciones, dolor severo y amputación”, dijo. “El trabajo del Dr. Narkar potencialmente tiene muchas aplicaciones útiles. Está muy dentro del ámbito de la medicina traslacional”.”
“Comprender la red genética que especifica un alto suministro vascular al músculo nos brinda una herramienta nueva y muy poderosa para promover un mejor rendimiento muscular y la promesa de un estado físico, especialmente para aquellos que no pueden hacer ejercicio”, dice Ronald M. Evans, doctor en filosofía, autor principal, investigador del Instituto Médico Howard Hughes y profesor en el Laboratorio de Expresión Génica del Instituto Salk. “Esta es una buena noticia para las personas con enfermedades cardíacas, fragilidad, enfermedad vascular periférica y, en términos más generales, para aquellos con una variedad de problemas médicos donde el ejercicio podría ser beneficioso pero no es posible de realizar”.”
En 2010, se estimó que entre 2.8 y 3.5 millones de ciudadanos estadounidenses padecían isquemia crítica de miembros, según un informe de THE SAGE GROUP, una empresa independiente de investigación y consultoría especializada en enfermedad arterial periférica. Los factores de riesgo de la CLI incluyen la diabetes, la obesidad y el tabaquismo.
“El ejercicio es una parte importante de cualquier estrategia de intervención para prevenir o tratar la diabetes mellitus y la obesidad”, dijo Perry Bickel, M.D., profesor asociado de medicina en la UTHealth Medical School y director del UTHealth Center for Diabetes and Obesity Research. “Los resultados de los doctores Narkar y Evans apoyan la noción de que en el futuro podríamos diseñar medicamentos que produzcan los beneficios del ejercicio para contrarrestar el daño que la diabetes y la obesidad causan al cuerpo, como los bloqueos de los vasos sanguíneos”.”
Narkar y Evans colaboraron en un estudio muy publicitado publicado en la revista Célula en 2008 en el que se utilizaron dos fármacos miméticos experimentales de ejercicio: GW1516 y AICAR, para aumentar la resistencia de ratones que no realizaban ejercicio. Estos fármacos actúan sobre diferentes interruptores genéticos, a saber, PPAR delta y AMPK.
La asistente de investigación de UTHealth, Sabina Lorca, también contribuyó al estudio. Los colaboradores del Instituto Salk incluyen a: Weiwei Fan, Ph.D.; Michael Downes, Ph.D.; Ruth T. Yu., Ph.D.; Johan W. Jonker, Ph.D.; William A. Alaynick, Ph.D.; Ester Banayo; y Malith S. Karunasiri.
El estudio, titulado “Exercise and PGC1-alpha-Independent Synchronization of Type I Muscle Metabolism and Vasculature by ERR gamma”, fue financiado por donaciones del Howard Hughes Medical Institute, la Larry L. Hillblom Foundation, el Nuclear Receptor Signaling Atlas, The Leona M. and Harry B. Helmsley Charitable Trust y los National Institutes of Health (NIH) a Evans. Las subvenciones de los NIH y la Muscular Dystrophy Association a Narkar también apoyaron este estudio.
Acerca del Instituto Salk de Estudios Biológicos:
El Instituto Salk de Estudios Biológicos es una de las instituciones de investigación básica más destacadas del mundo, donde un cuerpo docente de prestigio internacional investiga cuestiones fundamentales de las ciencias de la vida en un entorno único, colaborativo y creativo. Centrados tanto en el descubrimiento como en la formación de las futuras generaciones de investigadores, los científicos del Salk realizan contribuciones revolucionarias a nuestra comprensión del cáncer, el envejecimiento, el Alzheimer, la diabetes y las enfermedades infecciosas mediante el estudio de la neurociencia, la genética, la biología celular y vegetal, y otras disciplinas relacionadas.
Los logros del cuerpo docente han sido reconocidos con numerosos galardones, entre los que se incluyen premios Nobel y la pertenencia a la Academia Nacional de Ciencias. Fundado en 1960 por el Dr. Jonas Salk, pionero en la vacuna contra la poliomielitis, el Instituto es una organización independiente sin fines de lucro y un hito arquitectónico.
Sobre The University of Texas Health Science Center at Houston (UTHealth):
El Centro de Ciencias de la Salud de la Universidad de Texas en Houston (UTHealth), el sistema académico de salud más completo del Sistema de la Universidad de Texas y de la región de la Costa del Golfo de los EE. UU., alberga escuelas de informática biomédica, ciencias biomédicas, odontología, medicina, enfermería y salud pública. También incluye un hospital psiquiátrico, múltiples institutos y centros, una red en crecimiento de clínicas y programas de extensión en educación y atención en toda la región. Los principales hospitales de enseñanza de la universidad incluyen el Memorial Hermann-Texas Medical Center, el Children's Memorial Hermann Hospital y el Lyndon B. Johnson General Hospital. Fundada en 1972, su profesorado, personal y estudiantes están comprometidos a ofrecer soluciones innovadoras que creen la mejor esperanza para un futuro más saludable.
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