Investigadores de la Universidad Thomas Jefferson, en Estados Unidos, han descubierto la manera de bloquear el daño al corazón y ayudar a mantener su bombeo en la insuficiencia cardiaca. La investigación, publicada en la edición digital de Proceedings of the National Academy of Sciences, ofrece la posibilidad de desarrollar una nueva y potencialmente más efectiva clase de medicamentos para este trastorno del corazón.
'Hay mucho más trabajo por hacer antes de que esto esté listo para los pacientes, pero es un excelente ejemplo de cómo un poco de curiosidad en el laboratorio de investigación básica puede llevar a descubrimientos que tienen el potencial de cambiar la forma en que tratamos una enfermedad muy común y muy mortal', destaca el autor principal, Jeffrey Benovic, profesor y presidente del Departamento de Bioquímica y Biología Molecular del Colegio Médico Sidney Kimmel y director Asociado del Centro de Cáncer Sidney Kimmel de la Universidad Thomas Jefferson.
Alrededor de 5,7 millones de estadounidenses padecen insuficiencia cardiaca, la mitad de los cuales morirá de la enfermedad dentro de los cinco años, según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC) norteamericanos. Dos procesos ayudan a impulsar la enfermedad: debilidad del miocardio que es menos capaz de bombear sangre y la muerte de las células del corazón que irreparablemente dañan el corazón.
Los betabloqueantes, comúnmente empleados para tratar enfermedades del corazón, funcionan mediante el bloqueo de los receptores beta-adrenérgicos en el corazón, salvando a las células del corazón de la muerte celular. Pero los receptores beta-adrenérgicos también ayudan a mantener el bombeo del corazón, una función que este medicamento también bloquea.
Entre los receptores beta-adrenérgicos presentes en el corazón, son los receptores beta1-adrenérgicos los principales responsables de la contracción del corazón, o la acción de bombeo, y son el objetivo de los betabloqueantes tradicionales. Sin embargo, el laboratorio del doctor Benovic había desarrollado una serie de moléculas llamadas pepducinas que se derivaron de partes del receptor beta2-adrenérgico y descubrió que podría activar de manera selectiva el receptor del que procedía.
La interacción de dos moléculas, clave
Fue mientras Richard Carr estaba en el laboratorio de Benovic caracterizando las propiedades de estas pepducinas cuando notó que la molécula comparte características similares a un medicamento común para la insuficiencia cardiaca llamado carvedilol. Estos expertos enviaron la pepducina a su colega, Douglas Tilley, de la Universidad de Temple, Estados Unidos, quien probó cómo las células del corazón respondieron a la molécula. 'Estaba impresionado por lo que vio', resalta Benovic.
Cuando Tilley dio a las células del corazón pepducina, las células comenzaron a latir con más fuerza. 'No esperábamos que esto fuera a pasar,' reconoce Benovic. La pepducina que estaban utilizando era específica para la vía del receptor beta2-adrenérgico y no tuvo ningún efecto sobre los receptores beta1. Los científicos han demostrado que la contracción de las células musculares del corazón podría activarse a través del receptor beta2-adrenérgico utilizando esta nueva pepducina.
Mediante un análisis bioquímico mayor, los investigadores demostraron que la pepducina activa la capacidad del receptor beta2-adrenérgico para interactuar con una molécula de señalización secundaria llamada beta-arrestina y que esta interacción era la que llevó a las células del corazón a latir. Además, pepducina sólo activa el receptor beta2 al 40 o 50 por ciento. Mediante la manipulacón con las moléculas pepducina, según Benovic, 'es posible obtener una activación completa'.
Los próximos pasos serán diseñar una versión mejor de pepducina. Además, Benovic y sus colegas planean detectar pequeñas moléculas existentes, o fármacos, para ver si se puede imitar la acción de pepducina, y quieren estudiar la estructura de pepducina y los receptores beta 2 para una mejor visión a la hora de diseñar moléculas más eficaces similares a pepducina.