Reseña

Nuevas fronteras en el entendimiento y el tratamiento de la enfermedad cerebrovascular: exploración del papel de la modulación de la o-glcnacilación de proteínas sobre vías de señalización intracelular en un modelo traslacional de isquemia cerebral focal.

Mención Ciencias Exactas, Físicas y Naturales - 2019

AUTORES:Juliana Rengifo Gomez, (Representante Colectivo de investigadores), Elisa Viveros Araque, Carlos Fernando Cardozo Hernández, vinculados a la Universidad Icesi, Alejandro Vera Gonzalez, investigador de la Universidad de Caldas; y Cesar Augusto Arango Dávila, del Hospital Universitario Fundación Valle del Lili, Cali.

El infarto (o isquemia) cerebral es ocasionado por la ausencia temporal del flujo de sangre, oxígeno y nutrientes a una parte del cerebro, y la probabilidad de morir o tener graves secuelas depende de la zona del cerebro afectada y del número de células que mueran.

La Enfermedad Cerebrovascular (ECV) es la segunda causa mundial de muerte y la primera causa de incapacidad física en adultos, con graves consecuencias sobre la calidad de vida de los afectados y la de sus familiares; pero a pesar de su trascendencia, y de que genera grandes costos para los sistemas de salud, no se dispone de un tratamiento eficaz. Tal tratamiento debería prevenir la muerte de neuronas, que puede seguir ocurriendo inclusive días y semanas después de presentado el infarto.

En busca de tal tratamiento, un grupo de investigadores colombianos liderados por la doctora Juliana Rengifo Gómez, Jefe del Departamento de Ciencias Biológicas de la Facultad de Ciencias Naturales de la Universidad Icesi, decidió estudiar el papel de la O-GlcNAcilación como mecanismo de protección celular en un modelo experimental, clínicamente relevante, de isquemia cerebral en roedores.

En estudios previos se ha encontrado que cuando las células se enfrentan a algún tipo de estrés, incluida la isquemia (ausencia de irrigación sanguínea), incrementan transitoriamente la adición a sus proteínas de un azúcar simple (un monosacárido de glucosamina) en un proceso que se llama glicosilación (específicamente O-GlcNAcilación), y que este proceso aumenta la supervivencia celular.

Basándose en este conocimiento, y gracias a la financiación que Colciencias y la Universidad Icesi dieron al proyecto, los investigadores de Icesi (Carlos Fernando Cardozo PhD(C), Elisa Viveros Araque MSc(C)) en colaboración con investigadores de la Universidad de Caldas (Alejandro Vera González MD, PhD) y del Hospital Universitario Fundación Valle del Lili (Cesar Augusto Arango Dávila MD, PhD) aumentaron este tipo de glicosilación en las proteínas del cerebro de animales de experimentación mediante el uso de glucosamina. El objetivo fue estudiar el efecto de la glucosamina sobre la muerte celular en el cerebro de ratas sometidas a un infarto cerebral experimental, mediante la oclusión de la arteria cerebral media.

Los resultados fueron emocionantes pues comprobaron que el tamaño del infarto cerebral disminuyó al aumentar la adición de este tipo de azúcar a las proteínas, protegiendo a las células de la muerte generada por el estrés isquémico.

Los investigadores estudiaron también el efecto del aumento de la O-GlcNAcilación en la expresión y la fosforilación de las proteínas pertenecientes a una importante vía de señalización intracelular que regula la supervivencia celular. Gracias a estos resultados los investigadores ganaron una segunda financiación de Colciencias para estudiar si las células sometidas a una forma de infarto pequeño (que se denomina precondicionamiento) pueden activar mecanismos propios para protegerse después, si llega un infarto de mayor intensidad. De esta manera, las células se vuelven tolerantes a un estrés mayor.

La expectativa final de la investigación es identificar proteínas que participan en la tolerancia de las células ante el infarto y manipularlas farmacológicamente para proteger el cerebro y reducir los efectos negativos que produce la isquemia cerebral.