Investigadores en el camino hacia una cura - Enfoque en el Dr. Bruce Cronstein
Esta historia comenzó con una docena de ratones de investigación machos supervivientes del huracán Sandy en 2012. La tormenta devastó el laboratorio de investigación del Dr. Bruce Cronstein, pero de la destrucción nació el proyecto de 5 años de duración del Dr. Cronstein, financiado por la Arthritis Foundation, titulado: "The Role of Adenosine Receptors in Osteoarthritis". (El papel de los receptores de adenosina en la artrosis).
El doctor describió los daños: "nuestros laboratorios estuvieron cerrados durante casi un año y medio. Perdimos muchas de nuestras instalaciones para animales. No obstante, una vez que se despejaron gran parte de los escombros, pudimos ingresar y descubrimos que algunos de nuestros ratones habían sobrevivido".
El Dr. Cronstein y su equipo descubrieron que los ratones rescatados ya no podían reproducirse y tenían dificultades para moverse y retener la comida. Esto fue algo inesperado. Para hallar respuestas, el equipo tomó tomografías computarizadas de las rodillas de los ratones y descubrieron que estos tenían artrosis (OA). "Habíamos estado buscando receptores de adenosina en las células porque se sabe que estos participan en los procesos antiinflamatorios. Los ratones que rescatamos carecían de receptores de adenosina", explicó el doctor Cronstein. "No habíamos estado analizando la OA, pero pensamos que podría haber una relación. Así que comenzamos a tratar de averiguar de qué manera los receptores de adenosina estaban involucrados con la OA".
La adenosina, una molécula basada en el azúcar presente en el organismo, está involucrada en el uso de energía en las células (en forma de ATP) y, al contener azúcar, puede ser utilizada como fuente de alimento para las células. Los receptores de adenosina detectan cambios en la cantidad de adenosina presente en una célula o en su entorno. Pueden estimular o inhibir diferentes reacciones celulares.
El doctor Cronstein explicó, "con los ratones, estudiamos sus condrocitos, las células que se convierten en cartílagos. Si eliminamos los receptores de adenosina en estas células, los condrocitos se comportaron como si tuvieran OA".
¿Qué significa esto para los humanos? ¿Las células humanas reaccionan de la misma manera? Según el Dr. Cronstein, las células humanas que carecen de receptores de adenosina actúan de manera diferente. "Lo que descubrimos es que los condrocitos en pacientes con artrosis se encuentran prematuramente envejecidos", continuó explicando el Dr. Cronstein. "Estos no producen tanto ATP, por lo que no liberan tanta adenosina. La adenosina actúa como alimento para las células y como molécula que previene el deterioro. Cuando no hay suficiente adenosina, las células envejecen prematuramente".
A partir de estas observaciones, el Dr. Cronstein y su equipo comenzaron a estudiar la adenosina y sus efectos en la artrosis en ratas. El equipo comenzó a inyectar adenosina en las articulaciones lesionadas. Parecía estar funcionando. Pero debido a que las células utilizan la adenosina como alimento, no duró mucho en la articulación. "Tenemos que desarrollar una forma de adenosina más duradera", afirmó el doctor Cronstein.
"Lo que estamos viendo es que nuestro modelo es sumamente consistente con la comprensión actual del envejecimiento y de los condrocitos envejecidos. Las personas desarrollan OA por el envejecimiento y por lesiones", explicó el Dr. Cronstein. "En 5 años, esperamos poder contar con una forma inyectable de adenosina que sea duradera. Esperamos poder efectuar ensayos clínicos en humanos en un plazo de 5 a 8 años".
Según la doctora Virginia Kraus, reumatóloga y profesora de Medicina, Patología y Cirugía Ortopédica en la Facultad de Medicina de la Universidad de Duke, en North Carolina, "este estudio pone de relieve nuevos conocimientos sobre las causas moleculares de la OA que conducen a nuevas formas de tratar esta enfermedad debilitante. El tratamiento propuesto con adenosina es particularmente atractivo, ya que tiene efectos beneficiosos sobre los huesos y cartílagos, por lo que podría ser un tratamiento para toda la articulación".
El Dr. Cronstein es profesor y director de Investigación Colaborativa en la Facultad de Medicina de la NYU. Él y su equipo recientemente han publicado los resultados de este estudio, titulado "Endogenous adenosine maintains cartilage homeostasis and exogenous adenosine inhibits osteoarthritis progression" (La adenosina endógena mantiene la homeostasis del cartílago y la adenosina exógena inhibe la progresión de la artrosis), en la publicación en línea del 11 de mayo de 2017 Nature Communications.
El doctor describió los daños: "nuestros laboratorios estuvieron cerrados durante casi un año y medio. Perdimos muchas de nuestras instalaciones para animales. No obstante, una vez que se despejaron gran parte de los escombros, pudimos ingresar y descubrimos que algunos de nuestros ratones habían sobrevivido".
El Dr. Cronstein y su equipo descubrieron que los ratones rescatados ya no podían reproducirse y tenían dificultades para moverse y retener la comida. Esto fue algo inesperado. Para hallar respuestas, el equipo tomó tomografías computarizadas de las rodillas de los ratones y descubrieron que estos tenían artrosis (OA). "Habíamos estado buscando receptores de adenosina en las células porque se sabe que estos participan en los procesos antiinflamatorios. Los ratones que rescatamos carecían de receptores de adenosina", explicó el doctor Cronstein. "No habíamos estado analizando la OA, pero pensamos que podría haber una relación. Así que comenzamos a tratar de averiguar de qué manera los receptores de adenosina estaban involucrados con la OA".
La adenosina, una molécula basada en el azúcar presente en el organismo, está involucrada en el uso de energía en las células (en forma de ATP) y, al contener azúcar, puede ser utilizada como fuente de alimento para las células. Los receptores de adenosina detectan cambios en la cantidad de adenosina presente en una célula o en su entorno. Pueden estimular o inhibir diferentes reacciones celulares.
El doctor Cronstein explicó, "con los ratones, estudiamos sus condrocitos, las células que se convierten en cartílagos. Si eliminamos los receptores de adenosina en estas células, los condrocitos se comportaron como si tuvieran OA".
¿Qué significa esto para los humanos? ¿Las células humanas reaccionan de la misma manera? Según el Dr. Cronstein, las células humanas que carecen de receptores de adenosina actúan de manera diferente. "Lo que descubrimos es que los condrocitos en pacientes con artrosis se encuentran prematuramente envejecidos", continuó explicando el Dr. Cronstein. "Estos no producen tanto ATP, por lo que no liberan tanta adenosina. La adenosina actúa como alimento para las células y como molécula que previene el deterioro. Cuando no hay suficiente adenosina, las células envejecen prematuramente".
A partir de estas observaciones, el Dr. Cronstein y su equipo comenzaron a estudiar la adenosina y sus efectos en la artrosis en ratas. El equipo comenzó a inyectar adenosina en las articulaciones lesionadas. Parecía estar funcionando. Pero debido a que las células utilizan la adenosina como alimento, no duró mucho en la articulación. "Tenemos que desarrollar una forma de adenosina más duradera", afirmó el doctor Cronstein.
"Lo que estamos viendo es que nuestro modelo es sumamente consistente con la comprensión actual del envejecimiento y de los condrocitos envejecidos. Las personas desarrollan OA por el envejecimiento y por lesiones", explicó el Dr. Cronstein. "En 5 años, esperamos poder contar con una forma inyectable de adenosina que sea duradera. Esperamos poder efectuar ensayos clínicos en humanos en un plazo de 5 a 8 años".
Según la doctora Virginia Kraus, reumatóloga y profesora de Medicina, Patología y Cirugía Ortopédica en la Facultad de Medicina de la Universidad de Duke, en North Carolina, "este estudio pone de relieve nuevos conocimientos sobre las causas moleculares de la OA que conducen a nuevas formas de tratar esta enfermedad debilitante. El tratamiento propuesto con adenosina es particularmente atractivo, ya que tiene efectos beneficiosos sobre los huesos y cartílagos, por lo que podría ser un tratamiento para toda la articulación".
El Dr. Cronstein es profesor y director de Investigación Colaborativa en la Facultad de Medicina de la NYU. Él y su equipo recientemente han publicado los resultados de este estudio, titulado "Endogenous adenosine maintains cartilage homeostasis and exogenous adenosine inhibits osteoarthritis progression" (La adenosina endógena mantiene la homeostasis del cartílago y la adenosina exógena inhibe la progresión de la artrosis), en la publicación en línea del 11 de mayo de 2017 Nature Communications.