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Investigadores españoles demuestran que la terapia basada en la familia de proteínas supresoras de la señalización de citocinas reduce la acumulación de radicales libres en células de las arterias y el riñón.
 
 
Investigadores del Centro de Investigación Biomédica en Red de Diabetes y Enfermedades Metabólicas Asociadas (CIBERDEM) en el Instituto de Investigación Sanitaria del Hospital Universitario Fundación Jiménez Díaz (IIS-FJD) y la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) han descrito un nuevo abordaje terapéutico para combatir la inflamación y el estrés oxidativo en los tejidos dañados por la diabetes y, de este modo, frenar la progresión de las complicaciones crónicas asociadas a esta enfermedad.

 

El equipo investigador, liderado por los doctores Jesús Egido y Carmen Gómez-Guerrero, ha demostrado de forma experimental que la terapia basada en la familia de proteínas SOCS reduce de forma efectiva la presencia de radicales libres en las arterias y el riñón, dos territorios muy susceptibles de sufrir daño por los niveles altos de glucosa y donde en mayor proporción se presentan las complicaciones de la diabetes.

El estudio fue publicado en la revista Laboratory Investigation.
Papel del estrés oxidativo en las complicaciones de la diabetes 

La diabetes es una enfermedad que está alcanzando proporciones epidémicas y es una causa importante de muerte en todo el mundo. Se estima que, en la actualidad, más de 400 millones de personas en el mundo padecen diabetes, muchas de las cuales todavía están sin diagnosticar. El gran impacto sociosanitario de esta enfermedad es debido, en parte, a la importancia de sus complicaciones crónicas, ya que los niveles elevados de glucosa en sangre deterioran a largo plazo la funcionalidad de diferentes tejidos como riñón, ojo, nervios y sistema cardiovascular.

De hecho, la aterosclerosis es una frecuente complicación cardiovascular causada por la diabetes y la principal responsable de la morbilidad y mortalidad de los pacientes con diabetes tipo 1 y 2. La afectación renal (nefropatía diabética) está presente en aproximadamente un tercio de los pacientes con diabetes y es la causa principal de entrada en programas de diálisis y trasplante, además de aumentar el riesgo de enfermedad cardiovascular.

El estrés oxidativo es un mecanismo implicado en el desarrollo y progresión de las complicaciones crónicas de la diabetes, entre ellas la aterosclerosis y la nefropatía diabética. El estrés oxidativo se produce por un desequilibrio en el balance redox de la célula que puede ser debido tanto a la producción excesiva de radicales libres por los sistemas pro-oxidantes, como al deterioro de los sistemas de defensa antioxidante. Este desequilibrio es causante de alteraciones oxidativas en diferentes macromoléculas, como el DNA, las proteínas y los lípidos, que afectan negativamente a la funcionalidad celular.

Reducción del daño oxidativo en arterias y riñón

El tratamiento propuesto en este estudio ha demostrado tener un efecto beneficioso porque consigue reducir el daño por estrés oxidativo que la diabetes causa en las células de las arterias y el riñón. Los investigadores han analizado el efecto antioxidante de la proteína SOCS1, un miembro de la familia de supresores de la señalización de citocinas. Esta proteína endógena es un importante regulador negativo de JAK/STAT, la vía de señalización intracelular que está activada de forma crónica en el entorno diabético y que es responsable de la expresión de genes implicados en inflamación y estrés oxidativo.

El estudio se realizó en ratones con diabetes, en los que se ensayaron dos abordajes experimentales: la terapia génica con un vector viral para expresar la molécula SOCS1 completa y el empleo de un péptido sintético que imita la funcionalidad de esta proteína. Los dos abordajes experimentales planteados fueron beneficiosos en los ratones diabéticos, aunque el péptido derivado de SOCS1 mostró tener una mayor reducción del estrés oxidativo tanto in vitro como in vivo y un superior efecto protector frente a la diabetes.

Este tratamiento fue capaz de reducir los niveles de marcadores de oxidación en el vaso y el riñón de los animales diabéticos y de inhibir la expresión y la actividad de las subunidades de la NADPH oxidasa, el principal complejo enzimático pro-oxidante y generador de radicales libres en la diabetes. Además, el estudio demuestra que la terapia basada en las proteínas SOCS promueve la expresión de enzimas antioxidantes (catalasa, superóxido dismutasa, etc.), por lo que proporcionaría una doble línea de acción para combatir el estrés oxidativo en la diabetes. Este potente efecto antioxidante del tratamiento se correlacionó con una mejora de la función renal de los animales diabéticos y con una reducción en el tamaño de sus placas de ateroma.

Sin efectos adversos en cultivos y animales

“Hoy en día tenemos una importante necesidad de encontrar nuevos tratamientos capaces de frenar o controlar el deterioro de los tejidos afectados por la diabetes, entre ellos la el sistema cardiovascular y el riñón”, apunta la investigadora Gómez-Guerrero. “Los tratamientos habituales basados en el estricto control del peso, la dieta, los niveles de glucemia y la tensión arterial, aunque son efectivos, resultan todavía insuficientes pues no evitan en muchos de nuestros pacientes el riesgo de un evento cardiovascular o el deterioro de su función renal y la progresión a enfermedad renal crónica”, explica el Dr. Egido.

En este sentido, señala Gómez-Guerrero, “nuestro equipo propone un abordaje que no presenta efectos adversos en cultivos celulares y animales diabéticos, y que podría servir para retardar la progresión del daño por estrés oxidativo en las complicaciones crónicas de la diabetes”. El uso de este compuesto está protegido por una patente internacional que cubre una necesidad médica importante como son las complicaciones vasculares de la diabetes, del que ya se ha iniciado la fase de desarrollo preclínico con la intención de pasar a las primeras fases de ensayos con pacientes en un futuro.

Fuente: Jano On Line

Publicado en Noticias
Miércoles, 21 Marzo 2018 10:17

Cilastatina, un protector de los riñones

Cilastatina, un inhibidor de la enzima deshidropeptidasa renal, una molécula que llevaba años empleándose en la clínica junto con el antibiótico imipenem como coadyuvante, podría convertirse, en poco tiempo, en un potente y eficaz protector del riñón frente al fracaso agudo renal de diversa etiología, el primero de estas características.

La molécula protege de la toxicidad renal derivada de distintos fármacos
El hallazgo y confirmación de la acción de este nuevo protector renal ha sido considerado, incluso por el nefrólogo Rafael Matesanz, ex presidente de la Organización Nacional de Trasplantes (ONT), como un antes y un después en la prevención del daño renal, porque “se ha evidenciado que su capacidad protectora se extiende a medicamentos que se emplean habitualmente en la clínica asistencial, muchos de los cuales son esenciales para el tratamiento de importantes patologías como el cáncer, los trasplantes o el VIH, entre otros, pero que se acompañan de toxicidad renal”, han señalado a DM Alberto Tejedor y Alberto Lázaro, director y director científico, respectivamente, del Laboratorio de Fisiopatología Renal del Hospital Gregorio Marañón, de Madrid, englobado en el Instituto de Investigación Sanitaria de este centro, cuyo equipo ha llevado las investigaciones que han demostrado la capacidad protectora de esta sustancia.

En fracaso renal agudo por sepsis, cilastatina también es efectiva
El pasado verano según informó Diario Médico, el equipo del Gregorio Marañón daba a conocer los primeros datos de este descubrimiento que se ha consolidado y que, en unos dos años, aproximadamente, “podría emplearse de forma habitual en la clínica diaria”, indican los investigadores, cuyo equipo ha recibido el premio de Innovación en Prevención Renal de la Asociación de Enfermos Renales (Alcer) por este hallazgo.

En estos momentos, cilastatina, al que ya se considera como un inhibidor de la apoptosis o muerte celular, no se administra ni se comercializa como agente único; va combinado con el antibiótico imipenem y su acción principal es la de evitar la degradación del antibiótico; cilastatina se administra como coadyuvante que evita que las células renales no puedan degradar la acción del antibiótico y este deje, por tanto, de funcionar.El daño renal se mantiene durante diez o quince días. A veces se necesita diálisis para recuperar el riñón, pero no queda como antes del daño

Necesidad real
Según explican Tejedor y Lázaro a DM, la disposición de cilastatina en el medio hospitalario, e incluso extrahospitalario, podría significar un cambio radical en la práctica clínica diaria, sin olvidar los beneficios que se obtendrían de su uso, tanto para los pacientes como para el sistema sanitario. Hay ejemplos muy claros, como los que expone Tejedor: existen fármacos esenciales para tratar ciertas enfermedades. Inmunosupresores que son básicos y muy útiles para trasplantes se acompañan, no obstante, de una gran toxicidad para el riñon. Pero es que “se trata de situaciones límite: un trasplante cardíaco salva la vida, pero los fármacos que se administran para evitar el rechazo del injerto puede dañar el riñon hasta el punto de tener que entrar en diálisis.

Cilastatina podría usarse al recibir contrastes, en ciclos de quimioterapia, en sepsis generalizada unida, probablemente, a cualquier fármaco
Similar situación se produce en pacientes oncológicos que reciben cisplatino, por ejemplo. Si se programan seis ciclos de quimioterapia y al tercero el riñón se daña porque la molécula actúa en su ADN es muy poco probable que se pueda recibir el cuarto ciclo. Estas situciones son difíciles de aceptar y tolerar, por lo que creemos que cilastatina se convertirá en el nefroprotector que tanto se necesita”. De hecho, los datos recabados por el equipo del Gregorio Marañón que evidencian que cilastatina actúa como un nefroprotector frente a la respuesta inflamatoria que origina cisplatino se publicaron en Nephrology Dialysis Transplantation a finales del pasado año.

Esta situación de daño farmacológico que puede conducir a fracaso renal agudo también se reproduce con antibióticos como gentamicina o vancomicina, “excelentes para eliminar bacterias, pero tóxicos para el riñón por los mismos mecanismos de muerte celular”, indica Lázaro. Lo que se observa clínicamente es que se produce el daño renal y que se mantiene durante diez o quince días, aunque a veces incluso se necesita diálisis hasta que el riñón se recupera. No obstante, no alcanza los niveles que presentaba antes de producirse el daño”, según Tejedor, quien señala que ante este fenómeno empezamos a intuir que cuando el riñón no se recuperaba totalmente y quedaba en inferioridad de condiciones respecto a la situación anterior, solía seguir un deterioro que conducía a insuficiencia renal crónica, que se podría haber evitado con una adecuada nefroprotección”.

Protector y respetuoso
En el estudio, cien por cien académico, se analizaron casi todos los fármacos que pueden dañar al riñón: citostáticos como cisplatino, inmunosupresores como tacrolimus y ciclosporina, antibióticos como vancomicina y gentamicina, foscarnet para el VIH, así como constrastes yodados, cloroformo, antifúngicos como amfotericina y, por último, paracetamol.

Los ensayos con animales -ratones, ratas y cerdos- en células del tubo proximal -donde se sabe que comienza el daño renal- añadiendo los fármacos a las dosis indicadas mostraron que las células morían. Sin embargo, cuando a estas mismas sustancias se añadía cilastatina, se bloqueaba la muerte en todos los casos, lo que significa que cilastatina actúa como protector para la mayoría de fármacos, un hecho destacable teniendo en cuenta que cada fármacotiene un mecanismo de acción diferente y que su entrada en la célula es diferente”, según indica Tejedor, “lo más alucinante es que cilastatina no entra en la célula. Es un inhibidor de la apoptosis, no un inhibidor del mecanismo de cada uno de los fármacos, lo que es importante porque no impide la actuación de ninguno de ellos”.

Utilidad máxima y versátil
El equipo de investigación ha patentado cilastatina para la inhibición de la apoptosis. Se licenció a una empresa española llamada Spherium Biomed que lo está analizando en una escala de valor. Según Tejedor, “actualmente esta empresa valora todos los posibles escenarios. Probablemente es que se decanten para su uso para evitar fracaso renal en pacientes cardíacos que precisan un cateterismo, pero podría extrapolarse a oncología para los ciclos de quimioterapia, así como en infección generalizada que precisa antibióticos potentes y útiles pero que dañan el riñón”, lo que implica la utilidad de cilastatina en situaciones no mediadas por fármacos y que “abre la posibilidad de estudiar otros fármacos que también actúen sobre la misma diana”, explica Lázaro.

Entre sus muchas bondades, destaca que podría añadirse a cualquier otro fármaco porque es inerte, no modifica las propiedades químicas del que se adhiere y como su diana molecular sólo está en el riñón, sólo protege a este órgano, ni a la célula tumoral, ni a la bacteria ni al linfocito.

La balsa de colesterol en el centro del origen
Cilastatina no sólo ha sido la protagonista de un revolucionario descubrimiento como nuevo y potente nefroprotector sino que también ha sido el hilo conductor que ha permitido el esclarecimiento de cómo evoluciona el fracaso renal agudo. Desde descifrar que la toxicidad farmacológica era directa sobre una estructura del riñón, el túbulo, y no en el filtro, pasando por el hecho de analizar los últimos pasos de la apoptosis celular hasta llegar a la conclusión de que el fracaso renal agudo se comporta de distinta forma en el inicio y en la amplificación, “un hallazgo mundial completamente novedoso”, señala Tejedor, y actual debate en foros nefrológicos.
Los últimos ensayos han demostrado que, al lado de la proteína donde se une la cilastatina, hay otra, denominada Fas, que es el receptor de muerte celular presente en la muerte secundaria o la que se produce por las propias moléculas del riñón. Ambas proteínas se encuentran en la membrana y comparten una estructura, la conocida como balsa de colesterol.
“Cuando hablamos, por tanto, del fracaso renal agudo vemos que su comportamiento en el inicio es distinto para cada fármaco, porque depende de sus acciones, pero la amplificación es común, iniciándose en la balsa de colesterol. Todo lo que bloquee la balsa impide esta ascensión. Por ello, somos capaces de frenar el efecto tóxico de todos los fármacos en el riñón”, según Tejedor.
Para confirmar el papel de cilastatina, el equipo revisó toda la literatura científica en la que se había usado la combinación de imipenem-cilastatina, para combatir infecciones en pacientes que recibían ciclosporina: cinco estudios internacionales en trasplante cardíaco, en renal, en pulmón-cardíaco y de médula ósea, curiosamente del Hospital La Princesa, de Madrid.
Al llevar a cabo el metanálisis, “observamos que cuando se añadía cilastatina en el antibiótico se reducía en un 75 por ciento la incidencia de fracaso renal agudo y la necesidad de diálisis en humanos”.

Fuente: Diario Médico – España

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