Los científicos de Fred Hutch identifican un nuevo factor de crecimiento nervioso

Un descubrimiento sorprendente en un laboratorio de herpes apunta a nuevos tratamientos para el daño nervioso

SEATTLE — Los científicos  del Centro de Investigación del Cáncer Fred Hutchinson  han descubierto que un virus del herpes hace que las células de la piel produzcan una proteína con un efecto inusual y raro: promueve el crecimiento de los nervios.

Aunque el cuerpo humano puede producir hasta un millón de tipos diferentes de proteínas, se ha demostrado que solo unas pocas son factores de crecimiento nervioso o neurotrofinas. Los investigadores esperan que esta, la interleucina-17c, algún día se aproveche para reparar el daño nervioso que se encuentra en pacientes que sufren de neuropatía periférica, uno de los efectos secundarios más comunes de la quimioterapia.

“Con suerte, hemos encontrado una sustancia que repara naturalmente las neuronas, que lo hace en silencio, todos los días, en cada ser humano en la Tierra”, dijo el Dr. Larry Corey, quien dirige el laboratorio en la División de Enfermedades Infecciosas y Vacunas de Hutch, donde el se realizó la investigación. “Si esa es realmente su función principal, y podemos aprovechar esa función, haremos algo bueno por las personas”.

Los hallazgos, que se publicaron hoy en el  Journal of Experimental Medicine , fueron realizados por el equipo de marido y mujer de los Dres. Tao Peng y Jia Zhu, quienes durante años han estado analizando cuidadosamente la mecánica molecular del virus del herpes simple tipo 2, la causa del herpes genital.

Los virus del herpes simple humano infectan y destruyen las células de la piel, pero luego se retiran lejos del sitio de la infección y permanecen latentes dentro de grupos de cuerpos de células nerviosas llamados ganglios. Cuando se reactivan, usan las fibras largas de los nervios para moverse.

Peng y Zhu encontraron que la interleucina-17c, también conocida como IL-17c, parece funcionar como una señal química que protege y promueve el crecimiento y la ramificación de los nervios periféricos. El virus del herpes, en cierto sentido, quiere mantener sanas esas fibras, porque son los caminos que recorren estas partículas virales en busca de nuevas células de la piel para infectar.

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“Es un virus muy inteligente”, dijo Peng, quien ha estado estudiando el herpes de vez en cuando desde que emigró como estudiante de Nanchang, China, hace 27 años. Él y Zhu se mudaron en 2003 a Seattle, donde están afiliados a la Universidad de Washington, así como a Fred Hutch.

Zhu admite que le fascina estudiar el herpes. “En un pequeño trozo de tejido, hay muchos secretos escondidos allí, esperando que los descubramos”, dijo. “Hay muchas pistas”.

Hace unos años, mientras los dos trabajaban juntos para investigar el microambiente donde el virus infecta la piel, Peng notó por primera vez que las células de la piel producían IL-17c, una proteína que anteriormente se sospechaba que causaba inflamación en la enfermedad de la piel, la psoriasis.

Conectó este descubrimiento de IL-17c con una observación que había hecho años antes sobre la infección por herpes en humanos, pero que no había continuado: las fibras nerviosas en pacientes con infecciones activas por herpes parecían más largas y densas. ¿Podría haber un vínculo con IL-17c? Sus experimentos comenzaron a mostrar que las células nerviosas crecían en presencia de él. ¿Pero por qué?

Fue en la víspera de Navidad de 2015 cuando Peng fue a la oficina de Corey para hablar sobre un descubrimiento reciente: las fibras nerviosas en muestras de piel infectada con herpes estaban repletas de receptores para IL-17c. Coincidían como una cerradura y una llave. Esa observación, junto con el hallazgo de que el virus estaba relacionado con el crecimiento de los nervios, hizo evidente que la IL-17c se unía a los receptores en las puntas de las fibras nerviosas y activaba el crecimiento como un interruptor.

“Pude ver que sus ojos se iluminaban por completo”, dijo Peng.

Durante 2016, una sucesión de experimentos detallados proporcionó una confirmación convincente de que la IL-17c estaba promoviendo el crecimiento de los nervios sensoriales. La proteína también parece proteger las fibras nerviosas del daño, bloqueando un proceso natural de suicidio celular que puede ocurrir cuando los tejidos nerviosos están bajo estrés.

El hallazgo de Fred Hutch es novedoso, y el próximo paso será ver si la IL-17c puede formularse en algún tipo de crema tópica o medicamento inyectable para reparar los nervios dañados por la quimioterapia. Hay un camino largo e incierto desde un descubrimiento de laboratorio hasta un fármaco exitoso. Los efectos de esta proteína en la reducción de la neuropatía periférica relacionada con la quimioterapia aún no se han probado en animales, y mucho menos en humanos.

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La neuropatía periférica puede ser causada por tratamientos contra el cáncer que dañan los nervios adyacentes a la piel. Los pacientes experimentan síntomas que van desde un dolor punzante hasta un entumecimiento peligroso en manos y pies. Aproximadamente  dos de cada tres pacientes  que reciben los medicamentos de quimioterapia más comunes experimentan neuropatía periférica después del tratamiento. Los nervios periféricos pueden recuperarse, pero después de seis meses, el 30 por ciento de los pacientes todavía experimentan síntomas de entumecimiento, hormigueo o dolor. Los efectos pueden ser permanentes. Las opciones de tratamiento  para la neuropatía periférica son limitadas.

Corey, quien también es presidente y director emérito de Fred Hutch, dijo que Nerve Growth Factor, la primera neurotrofina que se identificó,  lo que le valió a sus descubridores el Premio Nobel  en 1986, se probó contra la neuropatía, pero en realidad provocó un aumento del dolor. Otra neurotrofina, llamada BDNF, desencadena el crecimiento de los nervios sensoriales, pero su actividad biológica es de corta duración.

El atractivo intrínseco de la IL-17c es que funciona naturalmente en el entorno donde se produce la sensación: en la unión de las células de la piel y las fibras nerviosas. Y su conexión con el herpes simple es intrigante: a diferencia de otros virus relacionados, como la varicela-zoster, que causa la varicela y el herpes zóster, el HSV no deja evidencia de pérdida de nervios.

“El herpes simple es una infección recurrente”, dijo Zhu. “Una vez que una persona lo tiene, el virus nunca la abandona. Las recurrencias periódicas ocurren todo el tiempo, pero el paciente nunca pierde realmente la sensibilidad”.

Corey apuntó que la varicela-zóster no parece hacer que las células de la piel produzcan IL-17c, y que las reactivaciones de ese virus provocan un daño nervioso doloroso. HSV-1 y HSV-2, por otro lado, inducen la producción de la proteína, y la reactivación de estos virus no produce pérdida de sensibilidad ni neuropatía.

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Además de Fred Hutch, los 14 coautores del estudio pertenecen al Departamento de Medicina de Laboratorio, el Departamento de Medicina y el Laboratorio de Biología del Desarrollo de la Universidad de Washington y el Departamento de Microbiología e Inmunología de la Facultad de Medicina de Harvard.

Los Institutos Nacionales de Salud y James B. Pendleton Charitable Trust apoyaron este estudio.

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En  el Centro de Investigación del Cáncer Fred Hutchinson , sede de tres premios Nobel, equipos interdisciplinarios de científicos de renombre mundial buscan formas nuevas e innovadoras de prevenir, diagnosticar y tratar el cáncer, el VIH/SIDA y otras enfermedades que amenazan la vida. El trabajo pionero de Fred Hutch en el trasplante de médula ósea condujo al desarrollo de la inmunoterapia, que aprovecha el poder del sistema inmunitario para tratar el cáncer. Fred Hutch, un instituto de investigación independiente sin fines de lucro con sede en Seattle, alberga el primer programa de investigación de prevención del cáncer del país, así como el centro de coordinación clínica de la Iniciativa de Salud de la Mujer y la sede internacional de la Red de Ensayos de Vacunas contra el VIH. Las contribuciones privadas son esenciales por permitir que los científicos de Fred Hutch exploren nuevas oportunidades de investigación que conducen a importantes avances médicos. Para obtener más información, visite  fredhutch.org  o siga a Fred Hutch en Facebook, Twitter o YouTube.

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