Los investigadores creen nuevos sacos de aire de pulmón en el modelo de ratón de enfisema con un nuevo factor de crecimiento

Abril 25, 2016 Admin Salud 0 11
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En un estudio con ratones, los investigadores de Johns Hopkins han identificado una nueva vía molecular implicada en el crecimiento de los sacos de aire diminutos llamados alvéolos, que son cruciales para la respiración. Los científicos dicen que sus experimentos pueden conducir a los primeros tratamientos eficaces para volver a crecer los sacos de aire en las personas que sufren de enfermedades como el enfisema, en la que los alvéolos están destruidos por años de fumar. El trabajo también puede sugerir una nueva terapia para los bebés prematuros nacidos antes de que sus pulmones están completamente desarrollados.

"Uno de los mayores desafíos que enfrentamos como médicos es ayudar a los pacientes con enfermedad pulmonar obstructiva crónica, como el enfisema, que perdió alvéolos que son tan cruciales para la función pulmonar", dijo Enid Neptuno, MD, profesor asociado de la atención atención pulmonar y crítica de la Escuela de Medicina de la Universidad Johns Hopkins. "Una vez que estos pequeños sacos de aire son destruidos, no hay tratamientos eficaces para traer de vuelta."

Neptuno es el autor principal de un estudio que se describe en un artículo en el 14 de febrero 2014 número de PLoS Genetics, en el que los investigadores utilizaron el factor de crecimiento de hepatocitos (HGF) para regenerar las células y restaurar la estructura del pulmón en ratones modificados genéticamente para desarrollar una forma similar a la humana de enfisema. Su se cree que es el primer estudio con HGF en ratones con enfisema establecida.




Los factores de crecimiento tales como HGF, se han utilizado para promover la curación de heridas. Neptuno dice que los estudios anteriores habían demostrado que HGF tenía un papel en el funcionamiento de los alvéolos, permitiendo que los pulmones para el intercambio de oxígeno y dióxido de carbono y envían oxígeno en la sangre para alimentar los órganos en todo el cuerpo. Reducción del número o la calidad de las bolsas afecte gravemente la respiración.

Aunque no se puede ver a simple vista, diminutos, cavidades esféricas están cubiertos con paredes delgadas y tienen un suministro de sangre. Los investigadores llevaron a cabo experimentos en ratones con una forma de enfisema inducido genéticamente para ver si HGF podría estimular la formación de alvéolos.

Un experimento consistió en ratones adultos con enfisema inducido genéticamente. La mitad de los ratones recibieron HGF, entregado debajo de la piel usando una bomba especial durante dos semanas. La otra mitad del grupo recibió un placebo - no el HGF. Otro grupo de ratones con pulmones sanos, el grupo "Control", se dividió por la mitad para recibir o bien HGF o un placebo.

"Encontramos que los ratones con enfisema, cuando se le da el HGF, han desarrollado una mejora del 17 por ciento del tamaño de sus sacos de aire que los ratones tratados con placebo, en línea con una mejor función y estructura pulmonar. El HGF También era protectora, evitando la destrucción de los alvéolos mediante la reducción del estrés oxidativo que contribuye a la lesión pulmonar, "dice Neptuno. "En esencia, el HGF fue capaz de bloquear un enemigo principal de la trabajo alvéolos."

Además, los ratones sanos que recibieron HGF no mostraron ninguna diferencia en el tamaño alveolar. Los ratones con enfisema que fueron tratados con placebo no mostró mejoría.

Luego, los investigadores querían ver el efecto de HGF alterado en ratones jóvenes cuyos pulmones todavía se estaban formando. Ellos han creado un ratón en el que el receptor de HGF, conocido como el TEM, fue retirado de las células que recubren los alvéolos. "Nuestra idea era si HGF celebró este importante papel en la formación de los alvéolos, si KO su receptor, conocido como MET, deberíamos ver el daño a los alveolos," dice Neptuno.

Como era de esperar, los sacos de aire en los ratones en desarrollo sin el receptor de HGF no fueron correctamente. Además, los vasos sanguíneos que sirven a los alvéolos se han reducido y ha habido un aumento tanto en el estrés oxidativo y la inflamación. Los investigadores concluyeron que el desarrollo de los alvéolos requiere tanto HGF y MET señalización para formar normalmente.

"Nuestra investigación es una manifestación importante que un factor de crecimiento se puede utilizar como un medicamento para el enfisema," dijo Neptuno. "Sin embargo, desde el HGF reduce la muerte celular y promueve la proliferación celular, debemos ser cautelosos acerca de traducirla a la población fumadora donde hay un alto riesgo de cáncer de pulmón". añade. Neptuno y otros están llevando a cabo investigaciones para ser capaz de activar selectivamente los componentes terapéuticos y no inducen la señalización de HGF malignidad.

El enfisema es una forma de enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC), que es la tercera causa principal de muerte en los Estados Unidos. Se estima que unos 30 millones de estadounidenses tienen EPOC, y cerca de 60.000 personas mueren cada año. Además de fumar, la exposición laboral a polvos nocivos, humos y el humo también puede causar EPOC.

El título del artículo es "factor de crecimiento de hepatocitos, un factor de la homeostasis del espacio aéreo en murino de pulmón."

El estudio fue financiado por el NIH subvención RO1 Neptuno # 1R01HL085312 y también por una Marcha Dimes Premio Basilio O'Connor de que Neptuno.

Otros autores son: Carla Calvi, Megan Podowski, Armando López-Mercado, Shana Metzger, Kaori Misono, En Malinina, Dustin Dikeman, Hataya Poonyagariyon, Leslie Ynalvez, Roshanak Derakhshandeh, Ann Le, Mark Merchant y Ralph Schwall (fallecido).

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