Los investigadores de la Facultad de Medicina de la UNC han desarrollado un nuevo modelo de laboratorio de las vías respiratorias plagadas de infección e inflamación de pacientes con fibrosis quística FQ. El modelo, descrito en el American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine incluye células epiteliales bronquiales primarias de pacientes con FQ, así como factores infecciosos / inflamatorios que normalmente se encuentran en las vías respiratorias de FQ. Las compañías farmacéuticas ahora están utilizando el nuevo modelo para probar las terapias de FQ existentes y potenciales.
En su estudio, los científicos de UNC mostraron cómo se puede usar el modelo para medir y comparar las respuestas de la FQ y las células normales de las vías respiratorias a los factores infecciosos / inflamatorios relacionados con la FQ.
"Este modelo es importante porque contiene la combinación de factores infecciosos / inflamatorios en las vías respiratorias de pacientes con FQ", dijo la investigadora principal Carla MP Ribeiro, PhD, profesora asociada en el departamento de medicina y miembro del UNC Marsico Lung Institute."Comprender cómo las células de las vías respiratorias responden a ese entorno nos brinda una mejor manera de evaluar preclínicamente la probable efectividad de las nuevas terapias contra la FQ".
la FQ afecta a unas 30,000 personas en los Estados Unidos, y es causada por mutaciones hereditarias en ambas copias del gen que codifica la proteína CFTR regulador de conductancia transmembrana de fibrosis quística. En las células que recubren las vías respiratorias, la proteína controla el flujo de cloruroy moléculas de agua entre estas células y la capa delgada de moco acuoso que normalmente flota sobre ellas. Se supone que esa capa de moco transporta bacterias y virus inhalados fuera de las vías respiratorias. Pero en la FQ, la mucosidad es espesa, pegajosa e inmóvil, dandopatógenos inhalados, un ambiente en el que pueden prosperar. Las infecciones crónicas resultantes causan daño pulmonar progresivo, lo que lleva a insuficiencia respiratoria. Los tratamientos para la FQ incluyen antibióticos, antiinflamatorios y anticoagulantes, e incluso trasplantes de pulmón, pero la mayoría de los pacientes mueren antes de la edad50.
Los científicos han desarrollado modelos útiles de FQ mediante la ingeniería de ratones y otros animales de laboratorio para que tengan defectos genéticos CFTR. Sin embargo, para examinar las bibliotecas de posibles compuestos farmacológicos para encontrar alguno que funcione contra la FQ, los científicos generalmente necesitan modelos de laboratorio in vitroEl nuevo modelo in vitro desarrollado por Ribeiro y sus colegas utiliza células epiteliales bronquiales y materiales mucopurulentos de los pulmones que se extrajeron de pacientes con FQ durante los trasplantes de pulmón. Las células se exponen a una solución derivada del material mucopurulento de la FQ, que contiene factores bacterianos e inflamatorios.factores secretados por los epitelios de las vías respiratorias y las células inflamatorias que se acumulan en los pulmones con FQ con infecciones frecuentes.
La investigadora asociada de UNC, Lubna Abdullah, PhD, la primera autora del estudio y miembro de Marsico, descubrió que la exposición a largo plazo a los factores infecciosos / inflamatorios hace que tanto la FQ como las células de las vías respiratorias normales aumenten su producción de proteínas conocidas como mucinas, lacomponentes clave del moco formadores de gel.
Algunas investigaciones previas habían sugerido que las células de las vías respiratorias de la FQ, en comparación con las células sanas de las vías respiratorias, producen en exceso o incluso subproducen mucinas. Sin embargo, Ribeiro dijo: "Nuestros resultados muestran que la respuesta de la mucina CF a los factores infecciosos / inflamatorios es realmente la misma quecélulas normales de las vías respiratorias "
La gran diferencia en las respuestas de las células tiene que ver con la secreción de fluidos: las células normales secretan más líquido para mantener el aumento de la mucosidad delgada y móvil, mientras que las células CF apenas secretan ningún líquido.
"Mostramos inequívocamente con este modelo que la falta de función CFTR en las células de las vías respiratorias CF conduce directamente al moco deshidratado que se ve en la enfermedad", dijo Ribeiro.
Ahora está trabajando con compañías farmacéuticas para usar el modelo para probar posibles medicamentos contra la FQ. "Este modelo ha sido muy útil hasta ahora en nuestra investigación, y espero que pronto sea más amplio para la comunidad de investigación de la FQ", dijo.dijo.
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Materiales proporcionado por Cuidado de la salud de la Universidad de Carolina del Norte . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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