Fibroblastos de la piel de personas infectadas esclerosis de placa Un pequeño estudio encontró que (SSc) puede obtener más energía de su centro neurálgico, las mitocondrias, que los fibroblastos de la piel sana.

Los investigadores se centraron en algunas de las moléculas que podrían producir un exceso de energía y pudieron identificar moléculas pequeñas que podrían ralentizar o detener la fibrosis (cicatrización), que se produce cuando el colágeno, producido por los fibroblastos, se acumula en los tejidos. Esto es lo que hace que la piel, y a veces otros tejidos, se engrosen y endurezcan. esclerodermia.

Saber de dónde obtienen los fibroblastos la mayor parte de su energía, escriben los investigadores, “permitirá la identificación de nuevos marcadores y candidatos críticos para el manejo y tratamiento de la fibrosis tisular”.

el estudio, “La exploración del metabolismo en la esclerodermia revela oportunidades para la intervención farmacológica para tratar la fibrosis“en Fronteras en Inmunología Como un esfuerzo de colaboración entre investigadores del Reino Unido, Brasil y China.

Sugerencias de lectura

El colágeno, un componente principal de la matriz extracelular que sostiene a las células y les da estructura, es una proteína que permite que la piel se estire y cicatrice después de una lesión. En las personas con esclerodermia, los fibroblastos se vuelven hiperactivos y producen un exceso de colágeno.

La glucosa (azúcar) es una fuente vital de energía para las células. Para obtener la energía que necesitan, las células pueden absorber glucosa a través de dos vías principales: la glucólisis y la fosforilación oxidativa.

La glucólisis permite que las células generen energía incluso en ausencia de oxígeno. La fosforilación oxidativa, que se produce en las mitocondrias, utiliza oxígeno pero proporciona a las células más energía que la glucólisis.

Fibroblastos de la piel de pacientes SSC, sujetos sanos

Para averiguar cuál usaban más los fibroblastos hiperactivos, los investigadores obtuvieron fibroblastos de la piel de cinco personas en una etapa temprana. SSc difusa y cinco personas sanas de aproximadamente la misma edad.

La glucólisis fue utilizada por igual por los fibroblastos de sujetos con SSc y sujetos sanos por igual. Sin embargo, los niveles de PFKM, una forma de fosfofructoquinasa-1, una enzima que controla qué tan rápido o lento ocurre la glucólisis en las células, se redujeron a la mitad en los fibroblastos SSc.

Luego, los investigadores encontraron una respiración mitocondrial mejorada junto con la producción de ATP (la “moneda” energética de las células) en los fibroblastos SSc. Sin embargo, el excedente de energía se produjo a expensas de la capacidad respiratoria de reserva, que es la diferencia entre la cantidad de ATP que se puede producir en reposo y su producción máxima cuando las células están bajo estrés y necesitan más energía.

Cuando están estresados, las mitocondrias pueden formar una red que puede ayudarlos a sobrellevar y responder al estrés. En los fibroblastos SSc, pero no en los fibroblastos sanos, se observó que las mitocondrias se fusionaban o “mezclaban”, “lo que se cree que aumenta la producción de ATP mitocondrial”, escribieron los investigadores. Esto sucedió junto con un cambio en los niveles de ciertas moléculas que controlan la forma de las mitocondrias.

Para probar si algunas moléculas pequeñas ya conocidas podrían bloquear la cantidad de energía que pueden producir los fibroblastos, los investigadores utilizaron el factor de crecimiento transformante beta (TGF-beta), una proteína en la fibrosis que puede hacer que los fibroblastos sean más activos.

El tratamiento con TGF-beta resultó en un aumento de los niveles de marcadores de fibrosis, así como en la utilización de las vías de fosforilación oxidativa y glucólisis.

Pero cuando los investigadores agregaron las moléculas pequeñas SB431542 o KU55933, disminuyó el uso de las vías de degradación y fosforilación oxidativa. SB431542 es un inhibidor específico de tres quinasas similares a receptores de activina (ALK5, ALK4 y ALK7) que desempeñan un papel en la señalización mediada por TGF-β. KU55933 es un inhibidor específico de la quinasa mutada (ATM) de la ataxia telangiectasia.

Se sabe que estos inhibidores inhiben la producción de matriz y modulan la proliferación celular. [growth and division] “La regulación de los programas de diferenciación”, escribieron los investigadores.

AZD1208, otra molécula pequeña que inhibe las llamadas quinasas PIM, no pudo bloquear los efectos del TGF-beta.

“Nuestros datos… resaltan los cambios en la respiración, la morfología y la función mitocondrial desreguladas, que pueden ser atacados selectivamente por los inhibidores de la quinasa de molécula pequeña”, dijeron los investigadores.