Mecanismo único para la hipertensión, resistencia a la insulina, y la supresión inmune

Abril 19, 2016 Admin Salud 0 0
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Los investigadores de la bioingeniería de la Escuela Jacobs de Ingeniería de la Universidad de California San Diego también han demostrado que un fármaco desarrollado para fines distintos en los seres humanos ha sido eficaz en la lucha contra el mecanismo molecular subyacente ratas espontáneamente hipertensas (SHR), una cepa predispuesto a desarrollar la presión alta.

En un artículo publicado el 30 de junio, la versión en línea de la hipertensión, Frank Delano, un científico investigador en la Universidad de California San Diego, y Geert Schmid-Schцnbein, profesor de bioingeniería, describa cómo se invierten con éxito los síntomas de la presión arterial alta de los animales SHR ' , una condición llamada pre-diabetes, resistencia a la insulina, y la supresión inmune.




H. Glenn Bohlen, profesor en el Departamento de Celular y Fisiología Integrativa en Indiana University Medical School, escribió en un editorial acompañante en la hipertensión que el nuevo estudio es probable que sea importante para las personas que sufren de obesidad y la hipertensión. "Con el énfasis nacional e internacional en el campo de la obesidad y sus problemas cardiovasculares concomitantes, tendemos a olvidar que la hipertensión esencial afecta a aproximadamente el mismo porcentaje de los seres humanos como lo hace la obesidad grave y un porcentaje aún mayor de la población que no lo hace la diabetes mellitus tipo 2 ", escribió Bohlen. "El elegante estudio por Delano y Schmid-Schцnbein indica una posible superposición de un mecanismo muy importante de la resistencia a la insulina con hipertensión en la rata espontáneamente hipertensas (SHR)."

La cepa SHR es un modelo para la hipertensión esencial en los seres humanos debido a que tanto el roedor y muchos humanos con hipertensión también desarrollan una variedad de otras complicaciones metabólicas cuando las huelgas de la presión arterial alta.

En la circulación de roedores SHR, Schmid-Schцnbein DeLano y niveles significativos de proteasas, que son enzimas que descomponen las proteínas. Inhibidores naturales presentes en las ratas sanas normales no bajan el nivel de actividad de la proteasa en la cepa SHR a los niveles normales.

"Estábamos buscando una causa común de diversas pero concurrentes problemas metabólicos y estábamos probando nuestra teoría de que la actividad proteolítica mejorado en la circulación puede ser la causa de la raíz", dijo Schmid-Schцnbein. "En la rata hipertensiva estudiamos, las enzimas escinden las porciones extracelulares de diferentes receptores de proteínas, tales como el receptor de la insulina, por lo que la insulina ya no se puede unir y facilitar el metabolismo normal de la glucosa."

En condiciones normales, el páncreas libera insulina en la sangre. La molécula se une a los receptores de insulina en la membrana de la superficie celular, que indica a las células para absorber la glucosa, la principal fuente de energía celular. Sin embargo, cuando una célula pierde el sitio de unión para la insulina en los receptores de insulina, se convierten en "resistente" o no responde a la insulina y no absorbe la glucosa en cantidades saludables en comando, que es el problema en la diabetes tipo 2.

Los investigadores demostraron que los animales SHR tienen actividad proteasa en su circulación que escinde más que sólo los receptores de insulina. En estos animales, proteasas escinden también un número importante de CD18, un receptor importante de unión en la superficie de los leucocitos que combaten la infección. CD18 da estas células la capacidad de adherirse a las paredes de los vasos sanguíneos como una forma de casa sobre las infecciones. Con la pérdida de los receptores CD18, los leucocitos de los animales SHR son capaces de unirse a la pared del vaso sanguíneo, dando lugar a un sistema inmune comprometido.

"Estos resultados indican un único mecanismo que explica múltiples y diversas disfunciones celulares encontrados en ratas hipertensas, y también sugieren que un mecanismo similar podría funcionar en los seres humanos que sufren simultáneamente de la hipertensión, la diabetes y otras enfermedades metabólicas," dijo Schmid-Schцnbein.

El equipo pasó a probar si la administración de una proteasa de tipo bloque de drogas podría revertir las múltiples complicaciones metabólicas en la cepa de rata. Se administró doxiciclina, un candidato aparentemente poco probable que tenga un efecto beneficioso. Especialistas en enfermedades infecciosas a menudo recetan doxiciclina, un antibiótico, para contrarrestar las infecciones bacterianas. Sin embargo, en pruebas de laboratorio doxiciclina también bloquea la actividad de ciertas proteasas en la cepa SHR de las ratas.

Los investigadores encontraron que la proteína del receptor en la superficie celular SHR quedar interrumpido cuando los animales desarrollan hipertensión. Ellos usaron una nueva técnica de visualización para mostrar que después de varias semanas de ingestión de doxiciclina en el agua potable, las ratas SHR desarrollaron células siguen tensas con los receptores CD18 normales e insulina. Condiciones metabólicas de los animales mejorarse simultáneamente; normaliza la presión arterial y los síntomas de la supresión inmune desapareció.

"Estos estudios indican la primera vez que la hipertensión y los celulares disfunciones asociadas con el síndrome metabólico pueden ser parte de un proceso de digestión enzimática auto en el que las proteasas en nuestro cuerpo se está perdiendo control y descomponer las proteínas", dijo Schmid-Schцnbein. "Nuestras observaciones proporcionan un marco conceptual en el que podemos empezar a entender cómo surgen las diversas complicaciones en el síndrome metabólico."

Schmid-Schцnbein dijo que sus resultados serán probablemente provocar estudios de seguimiento de este mecanismo en humanos.

"Incluso si los estudios futuros sólo admiten el vínculo claro hipertensión a la escisión del receptor de la insulina en el estudio actual SHRS, esta observación debe conducir a muchos estudios sobre cómo estos dos problemas tal vez interactúan", escribió Bohlen hipertensión editorial. "¿Hasta qué punto esta interacción es parte de la causa o las consecuencias de los mecanismos asociados con la hipertensión seguirá siendo controversial durante algún tiempo. Sin embargo, es tentador especular que el tratamiento de la hipertensión puede mejorar la sensibilidad a la insulina y probablemente sin darse cuenta muchas otras anomalías asociadas con los receptores de la superficie celular que han sido dañadas, sin saberlo, la activación de la proteasa asociada con la presión arterial elevada ".

La investigación realizada por DeLano y Schmid-Schцnbein fue apoyada por los Institutos Nacionales de Salud. Con el apoyo de los NIH y empresas líderes, una firma de capital de riesgo con sede en San Diego, el equipo dirigido por Schmid-Schцnbein está explorando la escisión de otros receptores de las células implicadas en otros procesos fisiológicos importantes.

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