Envejecimiento celular en células epiteliales pulmonares

La Fibrosis Pulmonar Posiblemente Se Puede Atribuir A Una Especie De Proceso De Envejecimiento Celular, Que Se Denomina Senescencia. Así Lo Han Demostrado Investigadores Del Helmholtz Zentrum München, Socio Del Centro Alemán De Investigación Pulmonar (DZL). Tal Y Como Informan En El ‘European Respiratory Journal’, Ya Han Contrarrestado Con Éxito Este Mecanismo En El Cultivo Celular Con La Ayuda De Fármacos.

La fibrosis pulmonar hace que el tejido pulmonar del paciente se cicatrice, lo que da como resultado un deterioro progresivo de la función pulmonar. En particular, la superficie de los alvéolos (llamada epitelio alveolar) suele verse afectada. Si se desconoce el origen de la enfermedad, la afección se denomina fibrosis pulmonar idiopática o FPI para abreviar. “Las opciones de tratamiento para la FPI han sido pocas y esporádicas”, explica la Dra. Mareike Lehmann, científica de la Unidad de Investigación de Reparación y Regeneración Pulmonar (LRR) del Helmholtz Zentrum München. “Por lo tanto, estamos tratando de comprender cómo se produce la enfermedad para que podamos facilitar un tratamiento específico”.

En el trabajo actual, Lehmann y otros investigadores, encabezados por la jefa de departamento, la Prof. Dra. Dra. Melanie Königshoff, ahora han logrado resolver otra pieza del rompecabezas. “Tanto en el modelo experimental como en los pulmones de pacientes con FPI, pudimos demostrar que algunas células del epitelio alveolar tienen marcadores de senescencia*”, explica el líder del estudio Königshoff. “Debido a que la aparición de FPI aumenta con la edad, esto ya se sospechaba. Ahora hemos logrado probar esta hipótesis”.

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La senescencia promueve la fibrosis pulmonar de dos maneras

La senescencia afecta la función pulmonar de dos maneras: Evita que las células pulmonares se dividan cuando necesitan ser reemplazadas. Y las células senescentes secretan mediadores que promueven aún más la fibrosis. Dado que este efecto también desempeña un papel en el cáncer, los científicos pudieron acceder a un grupo de medicamentos ya existente, los llamados fármacos senolíticos que eliminan selectivamente las células senescentes.

Fibrosis pulmonar detenida en el cultivo celular

Para probar posibles estrategias de tratamiento, los científicos colocaron las células afectadas en un cultivo celular tridimensional y examinaron el efecto de los medicamentos  ex vivo , por así decirlo. Mareike Lehmann: “Observamos que esto provocó una disminución en la cantidad de mediadores secretados y, además, una reducción en la masa de proteínas del tejido conectivo, que aumentan considerablemente en la enfermedad”.

En conjunto, el estudio muestra que la senescencia en las células del epitelio alveolar puede contribuir al desarrollo y empeoramiento de la FPI. Este hallazgo es nuevo y constituye un posible punto de partida para el desarrollo de nuevos tratamientos.

Más información

* La senescencia celular describe un tipo de crecimiento detenido durante el cual las células ya no se dividen. Las causas de la senescencia son diversas: el daño al ADN es tan posible como la consecución de un número máximo de divisiones (limitado por los llamados telómeros). Hay una serie de marcadores que indican la senescencia. En la prueba actual, estas fueron las moléculas p16, p21 y una prueba positiva para la actividad beta-galactosidasa.

Antecedentes:
Recientemente, los científicos de Helmholtz Zentrum München han demostrado que  las reacciones autoinmunes pueden ser un factor causal de la FPI .

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La unidad de investigación de Melanie Königshoff forma parte del Centro Alemán de Investigación Pulmonar ( DZL ). Desde finales del año pasado, también está montando un nuevo laboratorio en la Universidad de Colorado, Denver, donde ampliará aún más su programa de investigación sobre regeneración pulmonar. Los coautores Rita Costa, Wioletta Skronska-Wasek y Stephan Klee son miembros de la Escuela de Investigación CPC “Biología y Enfermedades Pulmonares” y participantes en la  Escuela de Graduados de Salud Ambiental Helmholtz (HELENA).
Publicación original:
Lehmann, M. et al. (2017):  Los fármacos senolíticos se dirigen a la función de las células epiteliales alveolares y atenúan la fibrosis pulmonar experimental ex vivo . Revista respiratoria europea, DOI: 10.1183/13993003.02367-2016

Como Centro Alemán de Investigación para la Salud Ambiental, Helmholtz Zentrum München persigue el objetivo de desarrollar enfoques médicos personalizados para la prevención y el tratamiento de las principales enfermedades comunes, como la diabetes mellitus y las enfermedades pulmonares. Para lograrlo, investiga la interacción de la genética, los factores ambientales y el estilo de vida. El Helmholtz Zentrum München tiene alrededor de 2300 empleados y tiene su sede en Neuherberg, al norte de Múnich. Helmholtz Zentrum München es miembro de la Asociación Helmholtz, una comunidad de 18 centros de investigación científico-técnica y médico-biológica con un total de alrededor de 37.000 miembros del personal. 
El Centro Integral de Neumología (CPC) es un proyecto de investigación conjunto del Helmholtz Zentrum München, el Complejo Clínico Ludwig-Maximilians-Universität y Asklepios Fachkliniken München-Gauting. El objetivo del CPC es realizar investigaciones sobre enfermedades pulmonares crónicas para desarrollar nuevas estrategias de diagnóstico y terapia. El CPC mantiene un enfoque en la neumología experimental con la investigación de los mecanismos celulares, moleculares e inmunológicos involucrados en las enfermedades pulmonares. El CPC es un sitio del Deutsches Zentrum für Lungenforschung (DZL).
La Unidad de Investigación de Reparación y Regeneración Pulmonar es parte del Centro Integral de Neumología (CPC), que es una empresa conjunta del Helmholtz Zentrum München, la Universidad Ludwig Maximilian de Múnich con su Hospital Universitario y las Clínicas Especializadas Asklepios de Múnich-Gauting. El objetivo del CPC es realizar investigaciones sobre enfermedades pulmonares crónicas para desarrollar nuevas herramientas de diagnóstico y terapias. La Unidad de Investigación LRR examina nuevos mecanismos y procesos de reparación en los pulmones para una mejor comprensión que permitirá el desarrollo de nuevos enfoques terapéuticos. La unidad también se centra en el desarrollo de nuevos métodos para reducir la brecha entre la investigación preclínica y su aplicación en pacientes. El CPC es una instalación del Centro Alemán de Investigación Pulmonar (Deutsches Zentrum für Lungenforschung – DZL).
El Centro Alemán de Investigación Pulmonar (DZL) reúne la experiencia alemana en el campo de la investigación en neumología y la neumología clínica. La sede de la asociación está en Giessen. El objetivo del DZL es encontrar respuestas a las preguntas abiertas en la investigación de las enfermedades pulmonares mediante la adopción de un enfoque innovador e integrado y, por tanto, contribuir de forma significativa a mejorar la prevención, el diagnóstico y el tratamiento individualizado de las enfermedades pulmonares y garantizar una atención óptima de los pacientes.

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