Investigadores en el camino hacia una cura - Enfoque en la Dra. Christine Beeton
El veneno puede matar, pero esta investigación demuestra que podría ayudar a lograr el resultado contrario. Más específicamente, algunos químicos que se encuentran en el veneno podrían actuar como tratamiento de la enfermedad. Estos químicos provienen de un reptil mortífero, pero con la ayuda de la Dra. Christine Beeton, el veneno podría ayudar a mejorar la vida de un gran número de personas.
La Dra. Beeton y su equipo de investigación están analizando los químicos que se encuentran en el veneno de escorpión como una fuente de tratamiento potencial de enfermedades autoinmunes tales como la artritis reumatoide (AR).
A pesar de que la AR afecta principalmente las articulaciones del cuerpo, también afecta a otros órganos. Muchos medicamentos nuevos han mejorado el resultado para pacientes con AR, pero mientras que los medicamentos reducen básicamente el dolor y la inflamación, algunos pacientes solo tienen una respuesta parcial o incluso se vuelven más resistentes a ellos. Es también preocupante el hecho de que los medicamentos impidan las funciones normales de los glóbulos blancos en el sistema inmunitario, lo que afecta la capacidad del cuerpo de combatir cánceres e infecciones. "Nuestro objetivo es desarrollar un nuevo medicamento que trate la AR sin afectar los glóbulos blancos, lo que permite a los pacientes combatir infecciones y cánceres", explica la Dra. Beeton.
El proyecto de tres años de la Dra. Beeton, financiado por la Arthritis Foundation, "Targeting KCa1.1 channels in synoviocytes for the treatment of RA", observa las células especializadas en las articulaciones llamadas sinoviocitos similares a los fibroblastos (FLS). Los FLS se encuentran en las membranas (denominadas membranas sinoviales) que rodean las articulaciones. En las articulaciones saludables, las membranas sinoviales y los FLS producen proteínas y eliminan los restos de células muertas, que lubrican y mantienen la articulación. Durante el desarrollo de la AR, los glóbulos blancos atacan las articulaciones, lo que provoca la enfermedad y el dolor. Cuando los glóbulos blancos comienzan a atacar las articulaciones, los FLS se vuelven muy activos y agresivos. Comienzan a aumentar en cantidad y destruyen el cartílago de la articulación, y algunos pueden ingresar al torrente sanguíneo y colonizar otras articulaciones sanas.
En un estudio previo, la Dra. Beeton y su equipo identificó un canal de potasio (llamado KCa1.1) en los FLS de los pacientes con AR (RA-FLS). Los canales de potasio actúan como puertas en la superficie de las células que regulan la capacidad de los iones de potasio de ingresar o salir de la célula.
El equipo probó RA-FLS en tubos de prueba, utilizando un pequeño químico que podría bloquear el canal de KCa1.1. El KCa1.1 no se encuentra en los glóbulos blancos; por lo tanto, el bloqueo de este canal no impide que el cuerpo combata las infecciones. Cuando el canal KCa1.1 fue bloqueado, los RA-FLS no pudieron mover ni liberar los químicos que dañan las articulaciones.
Cuando probaron el bloqueador de KCa1.1 en dos enfermedades de ratas diferentes que imitan la AR humana, descubrieron que la gravedad de la enfermedad se reducía, pero provocaba efectos colaterales significativos porque el químico pequeño podía ingresar al cerebro y a otros órganos. Los efectos colaterales más graves incluyeron hipertensión, temblores e incontinencia.
La estructura del KCa1.1 es un poco diferente en cada órgano, lo que llevó a pensar que el uso de un péptido pequeño del veneno de escorpión para bloquear el KCa1.1 podría actuar de un modo distinto. El Dr. Michael W. Pennington, un químico del equipo, sintetizó químicamente el péptido bloqueador de KCa1.1, llamado iberiotoxina (IbTX), del veneno de escorpión. El equipo descubrió que la IbTX es selectiva respecto de qué canal de KCa1.1 afecta: no puede entrar al cerebro y, hasta el momento, no ha provocado incontinencia en ratas.
El equipo actualmente prueba qué tan eficaz es la IbTX en reducir la gravedad de la enfermedad y si provocará hipertensión, temblores o incontinencia en dos modelos de ratas distintas de AR. Hasta el momento, el equipo no ha observado prácticamente temblores ni incontinencia en las ratas.
"Es posible que este no sea nuestro bloqueador de KCa1.1 final", explicó la Dra. Beeton. "Tal vez debamos modificarlo para hacerlo incluso más selectivo". La IbTX llega a la articulación porque está dañada. Creemos que no puede llegar a las células de los músculos pequeños de la vejiga, pero necesitamos hacer más pruebas. Nos gustaría con el tiempo marcar fluorescentemente el péptido para ver hacia dónde se dirige".
Esta clase de medicamento podría potencialmente ser una opción terapéutica para millones de estadounidenses con artrosis de rodilla.
La Dra. Beeton es profesora adjunta del departamento de Fisiología Molecular y Biofísica de la Facultad de Medicina Baylor en Houston, Texas. También es Directora Académica del Cytometry and Cell Sorting Core del Dan L. Duncan Cancer Center de la facultad. Su laboratorio de investigación trabaja en dos temas principales: direccionar los canales de potasio para el tratamiento de enfermedades crónicas (esclerosis múltiple, artritis reumatoide y distrofia miotónica tipo 1) y usar nanomateriales antioxidantes para el tratamiento de enfermedades autoinmunes (esclerosis múltiple y artritis reumatoide) relacionadas con la respuesta de las células T.
La Dra. Beeton y su equipo de investigación están analizando los químicos que se encuentran en el veneno de escorpión como una fuente de tratamiento potencial de enfermedades autoinmunes tales como la artritis reumatoide (AR).
A pesar de que la AR afecta principalmente las articulaciones del cuerpo, también afecta a otros órganos. Muchos medicamentos nuevos han mejorado el resultado para pacientes con AR, pero mientras que los medicamentos reducen básicamente el dolor y la inflamación, algunos pacientes solo tienen una respuesta parcial o incluso se vuelven más resistentes a ellos. Es también preocupante el hecho de que los medicamentos impidan las funciones normales de los glóbulos blancos en el sistema inmunitario, lo que afecta la capacidad del cuerpo de combatir cánceres e infecciones. "Nuestro objetivo es desarrollar un nuevo medicamento que trate la AR sin afectar los glóbulos blancos, lo que permite a los pacientes combatir infecciones y cánceres", explica la Dra. Beeton.
El proyecto de tres años de la Dra. Beeton, financiado por la Arthritis Foundation, "Targeting KCa1.1 channels in synoviocytes for the treatment of RA", observa las células especializadas en las articulaciones llamadas sinoviocitos similares a los fibroblastos (FLS). Los FLS se encuentran en las membranas (denominadas membranas sinoviales) que rodean las articulaciones. En las articulaciones saludables, las membranas sinoviales y los FLS producen proteínas y eliminan los restos de células muertas, que lubrican y mantienen la articulación. Durante el desarrollo de la AR, los glóbulos blancos atacan las articulaciones, lo que provoca la enfermedad y el dolor. Cuando los glóbulos blancos comienzan a atacar las articulaciones, los FLS se vuelven muy activos y agresivos. Comienzan a aumentar en cantidad y destruyen el cartílago de la articulación, y algunos pueden ingresar al torrente sanguíneo y colonizar otras articulaciones sanas.
En un estudio previo, la Dra. Beeton y su equipo identificó un canal de potasio (llamado KCa1.1) en los FLS de los pacientes con AR (RA-FLS). Los canales de potasio actúan como puertas en la superficie de las células que regulan la capacidad de los iones de potasio de ingresar o salir de la célula.
El equipo probó RA-FLS en tubos de prueba, utilizando un pequeño químico que podría bloquear el canal de KCa1.1. El KCa1.1 no se encuentra en los glóbulos blancos; por lo tanto, el bloqueo de este canal no impide que el cuerpo combata las infecciones. Cuando el canal KCa1.1 fue bloqueado, los RA-FLS no pudieron mover ni liberar los químicos que dañan las articulaciones.
Cuando probaron el bloqueador de KCa1.1 en dos enfermedades de ratas diferentes que imitan la AR humana, descubrieron que la gravedad de la enfermedad se reducía, pero provocaba efectos colaterales significativos porque el químico pequeño podía ingresar al cerebro y a otros órganos. Los efectos colaterales más graves incluyeron hipertensión, temblores e incontinencia.
La estructura del KCa1.1 es un poco diferente en cada órgano, lo que llevó a pensar que el uso de un péptido pequeño del veneno de escorpión para bloquear el KCa1.1 podría actuar de un modo distinto. El Dr. Michael W. Pennington, un químico del equipo, sintetizó químicamente el péptido bloqueador de KCa1.1, llamado iberiotoxina (IbTX), del veneno de escorpión. El equipo descubrió que la IbTX es selectiva respecto de qué canal de KCa1.1 afecta: no puede entrar al cerebro y, hasta el momento, no ha provocado incontinencia en ratas.
El equipo actualmente prueba qué tan eficaz es la IbTX en reducir la gravedad de la enfermedad y si provocará hipertensión, temblores o incontinencia en dos modelos de ratas distintas de AR. Hasta el momento, el equipo no ha observado prácticamente temblores ni incontinencia en las ratas.
"Es posible que este no sea nuestro bloqueador de KCa1.1 final", explicó la Dra. Beeton. "Tal vez debamos modificarlo para hacerlo incluso más selectivo". La IbTX llega a la articulación porque está dañada. Creemos que no puede llegar a las células de los músculos pequeños de la vejiga, pero necesitamos hacer más pruebas. Nos gustaría con el tiempo marcar fluorescentemente el péptido para ver hacia dónde se dirige".
Esta clase de medicamento podría potencialmente ser una opción terapéutica para millones de estadounidenses con artrosis de rodilla.
La Dra. Beeton es profesora adjunta del departamento de Fisiología Molecular y Biofísica de la Facultad de Medicina Baylor en Houston, Texas. También es Directora Académica del Cytometry and Cell Sorting Core del Dan L. Duncan Cancer Center de la facultad. Su laboratorio de investigación trabaja en dos temas principales: direccionar los canales de potasio para el tratamiento de enfermedades crónicas (esclerosis múltiple, artritis reumatoide y distrofia miotónica tipo 1) y usar nanomateriales antioxidantes para el tratamiento de enfermedades autoinmunes (esclerosis múltiple y artritis reumatoide) relacionadas con la respuesta de las células T.
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