En la lucha contra el daño cerebral causado por un derrame cerebral, los investigadores recurrieron a una fuente poco probable de inspiración: hibernar ardillas terrestres.
Mientras que los cerebros de los animales experimentan un flujo sanguíneo dramáticamente reducido durante la hibernación, al igual que los pacientes humanos después de cierto tipo de accidente cerebrovascular, las ardillas emergen de sus siestas extendidas sin sufrir efectos nocivos. Ahora, un equipo de científicos financiados por los NIH ha identificado unposible fármaco que podría otorgar la misma resistencia a los cerebros de los pacientes con accidente cerebrovascular isquémico al imitar los cambios celulares que protegen los cerebros de esos animales. El estudio fue publicado en El diario FASEB , el diario oficial de la Fundación de Sociedades Americanas para la Biología Experimental.
"Durante décadas, los científicos han estado buscando una terapia eficaz para el accidente cerebrovascular que proteja el cerebro en vano. Si el compuesto identificado en este estudio reduce con éxito la muerte del tejido y mejora la recuperación en experimentos posteriores, podría conducir a nuevos enfoques para preservar las células cerebrales después deun accidente cerebrovascular isquémico ", dijo Francesca Bosetti, Ph.D., Pharm.D., directora del programa en el Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares NINDS del NIH.
Un accidente cerebrovascular isquémico ocurre cuando un coágulo corta el flujo sanguíneo a una parte del cerebro, privando a esas células de oxígeno y nutrientes como la glucosa en azúcar en la sangre que necesitan para sobrevivir. Casi 800,000 estadounidenses experimentan un accidente cerebrovascular cada año y el 87 por ciento de ellosson accidentes cerebrovasculares isquémicos.
Actualmente, la única forma de minimizar la muerte celular inducida por un accidente cerebrovascular es eliminar el coágulo lo antes posible. Un tratamiento para ayudar a las células cerebrales a sobrevivir a la falta de oxígeno y glucosa inducida por un accidente cerebrovascular podría mejorar drásticamente los resultados del paciente, pero no existe tal neuroprotectorexisten agentes para pacientes con accidente cerebrovascular.
Recientemente, los investigadores dirigidos por el Dr. John Hallenbeck, investigador principal de NINDS y coautor principal del estudio, descubrieron que un proceso celular llamado SUMOylation se dispara en ciertas especies de ardillas terrestres durante la hibernación. El Dr. Hallenbeck sospechaba estofue cómo los cerebros de los animales sobrevivieron al flujo sanguíneo reducido causado por la hibernación, y los experimentos posteriores en células y ratones confirmaron sus sospechas.
"Si solo pudiéramos activar el proceso que los hibernadores parecen usar para proteger sus cerebros, podríamos ayudar a proteger el cerebro durante un derrame cerebral y, en última instancia, ayudar a las personas a recuperarse", dijo Joshua Bernstock, un estudiante graduado en el laboratorio del Dr. Hallenbeck y elprimer autor del estudio.
SUMOylation ocurre cuando una enzima une una etiqueta molecular llamada Modificador pequeño similar a la ubiquitina SUMO a una proteína, alterando su actividad y ubicación en la célula. Otras enzimas llamadas proteasas específicas de SUMO SENP pueden desprender esas etiquetas,disminuyendo así la SUMOilación. En el estudio actual, Bernstock y sus colegas se asociaron con investigadores del Centro Nacional para el Avance de las Ciencias Translacionales NCATS de los NIH para examinar si alguna de más de 4,000 moléculas de las colecciones de moléculas pequeñas de NCATS podría impulsar la SUMOilación al bloquear un SENPllamado SENP2, que teóricamente protegería a las células de una escasez de sustancias que sustentan la vida.
Los investigadores utilizaron primero un proceso automatizado para examinar si los compuestos impedían que SENP2 cortara la conexión entre una pequeña cuenta de metal y una proteína SUMO artificial creada en el laboratorio de Wei Yang, Ph.D., el otro autor principal del estudio y unprofesor asociado en la Universidad de Duke en Durham, Carolina del Norte. Este sistema, junto con el modelado por computadora y otras pruebas realizadas tanto dentro como fuera de las células, redujo las miles de moléculas candidatas a ocho que podrían unirse al SENP2 en las células y no eran tóxicas.Se descubrió que dos de ellos, ebselen y 6-tioguanina, aumentan la SUMOilación en las células de rata y las mantienen vivas en ausencia de oxígeno y glucosa.
Un experimento final mostró que ebselen aumentó la SUMOilación en los cerebros de ratones sanos más que una inyección de control. La 6-tioguanina no se probó porque es un medicamento de quimioterapia con efectos secundarios que lo hacen inadecuado como un posible tratamiento para un accidente cerebrovascular. Los investigadores ahoraplanee probar si ebselen puede proteger el cerebro de los modelos animales de accidente cerebrovascular.
Debido a que SUMOylation afecta a una variedad de moléculas, Bernstock cree que el enfoque de su grupo podría inspirar intentos similares para tratar afecciones neurológicas al enfocar vías con efectos de amplio alcance. También espera que incite a otros a mirar modelos naturales, como él y el Dr.Hallenbeck hizo con la ardilla de tierra.
"Como médico-científico, realmente me gusta trabajar en proyectos que tienen una clara relevancia para los pacientes", dijo Bernstock. "Siempre quiero resultados que puedan prestarse a nuevas terapias para las personas que lo necesitan".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por NIH / Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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