Cómo funciona un potente péptido antifibrótico y por qué podría revertir la cicatrización en múltiples órganos
Las dedos en palillo de tambor son una característica clásica de la fibrosis quística, aunque no están presentes en muchos pacientes. Crédito: Jerry Nick, MD/ Wikipedia
Un equipo de investigación de la Universidad Médica de Carolina del Sur (MUSC) dirigido por Carol Feghali-Bostwick, Ph.D., informa en el Journal of Clinical Investigation (JCI) Insight que el E4 El péptido invierte la fibrosis, o cicatrización, en tejidos humanos y de ratón al activar una vía antifibrótica que es común a todos los sistemas de órganos.
Los hallazgos del equipo son significativos porque sugieren que el péptido podría ser efectivo para revertir la fibrosis en múltiples sistemas de órganos. La fibrosis está implicada en una amplia gama de enfermedades, incluidas las enfermedades cardíacas, la fibrosis pulmonar, la cirrosis hepática y la enfermedad renal crónica.
Feghali-Bostwick, autora principal del artículo, identificó el péptido E4 como un potente agente antifibrótico mientras trabajaba en la Universidad de Pittsburgh antes de unirse a MUSC como SmartState y Kitty Trask Holt Endowed Chair en Scleroderma Research en 2013. Sin embargo, el mecanismo por el cual revirtió la fibrosis seguía sin entenderse por completo.
Los dos autores principales de el artículo de JCI Insight, Shailza Sharma, Ph.D., y Tomoya Watanabe, MD, Ph.D., ambos miembros del laboratorio MUSC de Feghali-Bostwick, finalizaron el trabajo iniciado por Tetsuya Nishimoto, Ph.D., becario postdoctoral en MUSC, quien falleció inesperadamente después de una breve enfermedad en 2016, para descubrir ese mecanismo.
«Identificamos este péptido hace aproximadamente una década y describimos su actividad antifibrótica en diferentes tejidos», explicó Feghali-Bostwick. «Nuestro trabajo actual explica cómo el péptido ejerce un efecto antifibrótico y qué lo hace tan efectivo».
Todos los sistemas de órganos comparten un camino común hacia la fibrosis en etapa terminal: producción y depósito excesivos de colágeno y proteínas similares. El colágeno es el tejido conectivo del cuerpo y proporciona el andamiaje físico para nuestros órganos. Sin embargo, el exceso de colágeno puede hacer que los órganos se encojan, se endurezcan y dejen de funcionar correctamente. Los pacientes con fibrosis en etapa terminal tienen pocas opciones de tratamiento y muchos requerirán un trasplante de órganos.
El péptido E4 se deriva de un fragmento de una proteína de colágeno. Sin embargo, cuando se corta la proteína original, el fragmento resultante puede tener varias funciones diferentes, incluida la detención de la fibrosis.
Para comprender mejor cómo E4 revierte la fibrosis, el equipo de MUSC realizó estudios para determinar cómo interactuaba con otros proteínas en el cuerpo. E4 tuvo efectos sobre las proteínas involucradas en la vía de la uroquinasa, que se sabe que inhibe la fibrosis. La vía funciona al activar en última instancia las enzimas que descomponen el exceso de colágeno. La vía también detiene la producción adicional de colágenos fibróticos.
El equipo realizó sus estudios utilizando células recolectadas de pulmones humanos. Los miembros del equipo también construyeron núcleos de tejido a partir de pulmones fibróticos donados por pacientes con fibrosis pulmonar. Los pulmones sanos se donan más comúnmente, por lo que también se construyeron núcleos de tejido a partir de ellos y luego se indujo la fibrosis. Estos núcleos de tejido proporcionan un modelo que es más relevante para la enfermedad humana que las células solas.
E4 pudo revertir la fibrosis incluso en los pulmones fibróticos en etapa terminal. Los resultados luego se reprodujeron en ratones con fibrosis pulmonar, mostrando que E4 tenía las mismas funciones en un plato y en un sistema vivo, activando la vía de la uroquinasa en ambos casos.
«Ya se había demostrado que cuando se activa , la vía de la uroquinasa puede revertir eficazmente la fibrosis en diferentes órganos», dijo Feghali-Bostwick. «Encontramos una manera de activarlo con el péptido».
El estudio MUSC vinculó el péptido E4 con esta vía antifibrótica conocida para proporcionar una posible solución clínica para pacientes con fibrosis.
«La propiedad intelectual sobre el péptido ya ha sido autorizada y hay una empresa que lo está desarrollando», dijo Feghali-Bostwick. La empresa, iBio Inc. (Bryan, TX), actualmente está realizando pruebas preclínicas del péptido y preparándose para los ensayos de seguridad de fase 1.
«Ahora que sabemos cómo funciona el péptido, estamos seguros de que será beneficioso para la fibrosis en diferentes órganos», dijo Feghali-Bostwick.
No se observaron efectos secundarios negativos en los modelos experimentales en los que se probó el E4.
«El péptido es derivado de una molécula natural en el cuerpo, por lo que no esperamos que tenga efectos secundarios», explicó.
Sorprendentemente, E4 activa la vía de la uroquinasa al unirse a una proteína de la membrana celular llamada enolasa que es involucrados en la descomposición del azúcar. Más investigaciones harán que el equipo busque diferentes socios de unión, mecanismos adicionales a través de los cuales E4 puede prevenir y revertir la fibrosis y la longitud ideal del péptido E4.
Es una investigación básica meticulosa como esta la que lleva a resultados clínicos. avances, según Feghali-Bostwick.
«Es importante apreciar el poder de la investigación básica en la identificación de posibles terapias, que luego pueden ser desarrolladas por las empresas para proporcionar soluciones traslacionales para los pacientes».
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Un paso para la fibrosis, un gran salto para la esclerodermia Más información: Shailza Sharma et al, E4 interactúa con uPAR y enolasa-1 y activa la uroquinasa para ejercer efectos antifibróticos, JCI Perspicacia (2021). DOI: 10.1172/jci.insight.144935 Proporcionado por Medical University of South Carolina Cita: Cómo funciona un potente péptido antifibrótico y por qué podría revertir la cicatrización en múltiples órganos (2022, 10 de enero) consultado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-01-potent-antifibrotic-peptide-reverse-scarring.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.