Los ingenieros biomédicos han descubierto un aliado potencial poco probable en la lucha mundial contra la tuberculosis, un medicamento aprobado por la FDA originalmente diseñado para tratar el cáncer.
Las metaloproteinasas de matriz MMP son producidas naturalmente por los animales para descomponer el tejido conectivo para una amplia gama de procesos biológicos como la reparación de heridas, el crecimiento y el desarrollo de tejidos. Sin embargo, muchas enfermedades pueden secuestrar estas enzimas para sus propios fines.
El aumento de la producción de MMP se ha relacionado estrechamente con el crecimiento y la metástasis de los tumores. Se han creado muchos medicamentos para inhibir la producción de MMP, pero han resultado en gran medida infructuosos como tratamientos independientes para retrasar la progresión del cáncer en ensayos clínicos.
En un nuevo estudio, los ingenieros biomédicos de la Universidad de Duke muestran que estos medicamentos pueden ser más útiles en el tratamiento de la tuberculosis. Los resultados muestran que varios inhibidores de MMP, incluido el medicamento Marimastat aprobado por la FDA, mejoran la integridad estructural de los vasos sanguíneos con fugas en la tuberculosisgranulomas, permitiendo que los antibióticos los penetren y ataquen los patógenos de la tuberculosis en ratones de manera más eficiente.
El estudio aparece en línea el 26 de abril en la revista PLOS Patógenos .
"Los científicos se han centrado en los antibióticos utilizados contra la tuberculosis durante mucho tiempo", dijo Xiling Shen, profesor asociado de ingeniería biomédica en la Universidad de Duke. "Pensamos que tal vez era hora de tomar un nuevo ángulo al enfocar la respuesta del anfitrión ala enfermedad en su lugar "
La Organización Mundial de la Salud estima que más de una cuarta parte de la población mundial está actualmente infectada con tuberculosis. Aunque solo del 5 al 10 por ciento se volverá sintomático e infeccioso, la enfermedad mata a más de 1.25 millones de personas cada año, lo que la convierte en una delas enfermedades infecciosas más mortales del mundo. La infección tuberculosa es también la principal causa de muerte de pacientes con VIH / SIDA.
cuando Mycobacterium tuberculosis ingresa a los pulmones, el sistema inmunitario intenta contener la colonia bacteriana formando una lesión a su alrededor llamada granuloma. Desafortunadamente, las bacterias se han adaptado para hacer que estas cárceles se parezcan más a los hogares.
"La tuberculosis es uno de los patógenos más antiguos de la humanidad e incluso se ha encontrado en momias egipcias antiguas", dijo Shen. "Ha desarrollado una estrategia muy inteligente para sobrevivir. Si bien estos granulomas están destinados a contener y destruir la tuberculosis, la bacteria regula al huésped"MMP para remodelar el interior del granuloma, esencialmente renovando sus nuevos hogares para obtener protección contra el sistema inmunitario y los antibióticos ".
El M. tuberculosis puede permanecer latente dentro de estos granulomas durante décadas hasta que algo los active a activarse. Una vez que esto sucede, la enfermedad vuelve a ser contagiosa y mata aproximadamente al 15 por ciento de los que alcanzan esta etapa. Mientras que los científicos no están exactamente seguros de por qué o cómo estosucede, las enfermedades que afectan el sistema inmunitario, como el VIH, a menudo son la causa principal.
Gracias a la protección de los granulomas, la tuberculosis es extremadamente difícil de eliminar incluso en su etapa activa, ya que requiere un régimen de antibióticos de seis a nueve meses. Y debido a que muchas personas luchan por seguir con el tratamiento durante tanto tiempo, especialmente después delos síntomas han disminuido: están surgiendo cepas resistentes a múltiples tipos de antibióticos. Esto es parte de la razón por la cual es tan importante para los investigadores encontrar formas más rápidas de curar la enfermedad.
Shen, especialista en cáncer capacitada, estaba trabajando en un proyecto de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa DARPA cuando se dio cuenta de que la forma en que la tuberculosis manipula el granuloma es muy similar a la forma en que los tumores crecen y hacen metástasis. Sabiendo que se habían demostrado inhibidores de MMPpara fortalecer la vasculatura en los tumores para administrar mejor los medicamentos contra el cáncer, pensó que tal vez harían el mismo truco en los granulomas de tuberculosis.
Shen se asoció con un experto en tuberculosis, el Dr. David Russell de la Universidad de Cornell, y demostró que varios inhibidores de MMP de moléculas pequeñas diferentes aumentaron la efectividad de los medicamentos antituberculosos de primera línea para matar la enfermedad en modelos de ratones. Demostraron que estose logra mejorando la salud de los vasos sanguíneos en los granulomas, permitiendo que se entreguen y retengan más antibióticos en los pulmones.
Shen espera probar la idea en primates a continuación, lo que eventualmente podría conducir a estudios clínicos en humanos.
Este trabajo fue apoyado por la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada del Departamento de Defensa 19-1091726, 21-1073697, W911NF-15-1-0609 y los Institutos Nacionales de Salud R35GM122465.
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Materiales proporcionado por Universidad de Duke . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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