La investigación innovadora podría proporcionar la clave para dejar el hábito de fumar para siempre
Dr. Ricky Stull. Crédito: Western Michigan University
Dejar de fumar encabeza muchas listas de resoluciones de Año Nuevo, pero la adicción a la nicotina es difícil de controlar.
«La gente trata de dejar de fumar de golpe todo el tiempo. El problema es que hay síntomas de abstinencia», dice el Dr. Ricky Stull, profesor asistente de química en la Universidad de Western Michigan, cuya investigación innovadora sienta las bases para una posible solución. Su trabajo avanza en una estrategia de uso de enzimas para degradar la nicotina en el cuerpo, eliminándola del sistema sin ningún efecto adverso.
La investigación de Stull, publicada en la revista Nature Chemical Biology, corrige un defecto fatal en un animal estudio que generó revuelo mundial en 2018. El estudio original encontró que las ratas adictas a la nicotina cuando se les inyectó una forma de ingeniería de laboratorio de la enzima NicA2, que se produce de forma natural en las bacterias que se encuentran en los campos de tabaco, abandonaron su adicción.
«No No tengo ninguna evidencia de recaída, ninguna evidencia de abstinencia, todas las cosas buenas», dice Stull. «Pero hubo un problema con la enzima NicA2 en ese estudio. La enzima, mientras la usaban, degradó la nicotina tan lentamente que tuvieron que usar cantidades escandalosas para ver todos estos efectos beneficiosos; nunca podría traducirlo a las personas. «
La enzima NicA2 requiere un aceptor de electrones para degradar la nicotina. Stull, con la ayuda del asistente de laboratorio de pregrado Chris Clark y colaboradores de la Universidad de Michigan, descubrió que los investigadores habían asumido incorrectamente que el oxígeno molecular era el aceptor de electrones de la enzima.
«Mi investigación mostraba que el oxígeno no era el aceptor de la enzima. En su lugar, encontramos una proteína citocromo, que es parte de la cadena de transporte de electrones y normalmente se usa para producir energía dentro de las células, es el aceptor natural de electrones», dice Clark, quien está cursando una licenciatura en ingeniería química. y bioquímica. «Descubrí que si usa el citocromo c como aceptor de electrones, necesita mucho menos NicA2 para obtener la pérdida beneficiosa de la adicción a la nicotina».
El resultado podría ser monumental para los millones de consumidores de tabaco que conocen el el hábito es malo para su salud pero están luchando por dejarlo.
«Creo que la aplicación en la que esto sería más útil sería en una persona que está intentando dejar de fumar y tiene un alto riesgo de recaída». dice Stull, dando un ejemplo de alguien tratando de dejar de fumar que se resbala durante un evento social con amigos. En general, la introducción de nicotina en su cuerpo desencadenaría la adicción en su cerebro. «Si están siendo tratados con esta enzima durante un evento de reexposición, la nicotina en realidad no llegaría a su cerebro, lo que evitaría que se vuelvan adictos una vez más».
Hay mucho más para aprender por qué la enzima es capaz de reducir la concentración de nicotina en la sangre sin provocar la abstinencia. El próximo paso en el proceso será que los científicos pongan en práctica la investigación de Stull y Clark a través de pruebas para determinar su viabilidad, pero el avance también podría tener implicaciones más amplias.
«Este es uno de los primeros, si no el primeros casos que hemos probado que el oxígeno no es el aceptor nativo de electrones para una enzima de esta familia», dice Clark.
Descubrimientos como este son los que lo entusiasmaron con el campo. Es cierto que aburrido y desinteresado en las clases en la escuela secundaria y, por lo tanto, con un bajo rendimiento académico, Clark no fue aceptado en Western en su primer intento debido a un GPA bajo. Después de tomar algunas clases en un colegio comunitario y concentrarse en sus estudios, fue admitido en su segundo intento con planes de ser ingeniero químico. Su interés evolucionó a medida que estuvo expuesto a más clases que involucraban sistemas vivos.
«Encontré que la complejidad y no estar limitado a reglas que a menudo son comunes en las ciencias biológicas es muy atractivo porque es muy complicado y siempre evoluciona». dice Clark. «Los seres vivos son emocionantes porque a veces las reglas que creemos conocer son completamente incorrectas».
Al ampliar sus horizontes y diversificar su investigación científica en WMU, Clark también está contribuyendo al desarrollo de terapias que pueden salvar vidas. .
«El consumo de tabaco es la principal causa de enfermedades prevenibles en el mundo», dice Stull. «Si pudiéramos idear un nuevo tratamiento que pueda ayudar a las personas a superar su adicción a la nicotina o el consumo de tabaco, podríamos tener un impacto bastante grande en la salud humana».
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Las bacterias que comen nicotina podrían algún día ayudar a los fumadores a dejar el hábito. Más información: Mark Dulchavsky et al. Un citocromo c es el aceptor natural de electrones para la nicotina oxidorreductasa, Nature Chemical Biology (2021). DOI: 10.1038/s41589-020-00712-3 Información de la revista: Nature Chemical Biology
Proporcionado por la Universidad de Western Michigan Cita: Una investigación innovadora podría proporcionar la clave para dejar de fumar habit for good (2021, 12 de enero) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-01-groundbreaking-key-habit-good.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.