Bio, bio, ¿qué ves?
Un 'ferry' molecular para ayudar a pacientes con fibrosis quística
Una terapia en desarrollo podría facilitar la salida de los iones de cloro de las células pulmonares para así fluidificar el moco, reduciendo el riesgo de infecciones y mejorando la respiración.
Puede que nos resulte desagradable, pero el moco es necesario para la vida humana. Una capa de mucosidad recubre muchas de las superficies del interior del cuerpo, como los pulmones, el estómago o el intestino. El moco tiene varias funciones importantes. Una de ellas es evitar que estos tejidos se sequen. También sirven como protección. Por ejemplo, las partículas potencialmente dañinas y los microorganismos que entran en nuestro cuerpo cuando respiramos quedan atrapados en el moco que recubre el tracto respiratorio. El moco es después movilizado hasta el estómago para su destrucción, junto con la de esas partículas y microorganismos peligrosos que habían quedado atrapados. También tiene función protectora la capa de mucosidad que recubre el interior del estómago, protegiendo a las células del ácido necesario para la digestión.
El moco se compone principalmente de agua, proteínas, azúcares y alguna otra molécula más. El contenido en agua de las mucosidades es clave para que fluyan, ya que un moco espeso puede ser problemático. Bien lo sabe cualquiera que haya tenido una congestión nasal como consecuencia de un resfriado o una alergia, cuando el moco bloquea las vías respiratorias y tienes serias dificultades para respirar.
Por fortuna, para la mayoría de personas convivir con una mucosidad espesa es algo molesto, pero pasajero. Sin embargo, las personas que padecen fibrosis quística no tienen esta suerte. Este trastorno genético afecta a las células productoras de moco, teniendo como principal consecuencia la producción de unas mucosidades anormalmente espesas y pegajosas que pueden llegar a bloquear conductos a nivel respiratorio y digestivo.
El 24 de abril se celebra el Día Nacional de la Fibrosis Quística. En este artículo vamos a explicar los problemas a los que se enfrentan estos pacientes y hablaremos de una terapia en desarrollo que busca aliviar sus síntomas.
El cloruro, clave para la correcta hidratación del moco
Esta enfermedad se debe a un defecto genético que afecta a las células productoras de moco. En concreto, se trata de un problema con la proteína CFTR, que permite que una molécula muy importante pueda salir de las células: el cloruro. La salida del cloruro es fundamental para que el moco esté correctamente hidratado, por lo que su ausencia provoca una mucosidad viscosa que tapona los conductos. Dado que la proteína CFTR se encuentra en muchas clases de células distribuidas por todo el cuerpo, la fibrosis quística es una enfermedad multisistémica. Es decir, varios sistemas corporales van a estar alterados.
A nivel respiratorio, este moco espeso dificulta la respiración, lo que produce tos, sibilancia y dificulta muchísimo la práctica de ejercicio. Además, favorece la colonización por parte de bacterias patógenas, lo que aumenta el riesgo de infección pulmonar.
En lo que respecta al sistema digestivo, la mucosidad puede obstruir los conductos pancreáticos e impedir la salida de las enzimas pancreáticas, necesarias para una correcta digestión. Por eso, pueden producirse problemas para crecer y aumentar de peso, así como estreñimiento crónico, entre otros síntomas.
Todos estos síntomas convierten a la fibrosis quística en una enfermedad muy peligrosa, por lo que los pacientes deben seguir chequeos regulares para asegurar que el riesgo se mantiene bajo control. Además, el diagnóstico temprano es vital para poder controlar la insuficiencia pancreática y respiratoria cuanto antes.
En lo que respecta al tratamiento, está muy enfocado en mantener correctamente la función pulmonar. Para eso se pueden utilizar broncodilatadores y fármacos que fluidifiquen las secreciones respiratorias. También es clave prevenir las infecciones respiratorias mediante vacunas y recurrir a antibióticos en caso de que la profilaxis no haya sido suficiente y una bacteria colonice ese moco espeso.
Para paliar los síntomas a nivel digestivo, es posible administrar suplementos de las enzimas pancreáticas. Debe tenerse en cuenta que, hoy por hoy, esta enfermedad es crónica y sin cura. No obstante, los avances en terapia génica podrían, en un futuro esperemos que no muy lejano, acabar con esta enfermedad de una vez por todas.
Además de estas terapias, se han desarrollado medicamentos que pueden ayudar a algunos pacientes de fibrosis quística, dependiendo del defecto que tenga su proteína CFTR. Estos fármacos pueden corregir, hasta cierto punto, algunos de estos defectos, permitiendo la salida de cloruro de las células para así fluidificar el moco de forma natural. No obstante, no todos los pacientes pueden beneficiarse de estos fármacos. Es por eso que se siguen buscando terapias que ayuden a todas las personas con fibrosis quística, como la que vamos a detallar a continuación.
Pasajeros al ferry molecular
Empecemos con las malas noticias: este posible tratamiento se encuentra todavía en una fase muy preliminar, ya que, por el momento, solamente se ha probado en modelos celulares. Es decir, que ni siquiera ha llegado a la etapa de estudiarlo en animales de experimentación. Pese a ello, los resultados obtenidos por investigadores de la Universidad Estatal de Nueva York en Búfalo (Estados Unidos), entre otros centros, son lo suficientemente interesantes como para considerarlo prometedor.
Este estudio comienza con un ordenador. Mediante técnicas de química computacional, se han diseñado unas estructuras moleculares capaces de acoger a las moléculas de cloruro para favorecer su salida de las células. Esto, que parece algo muy sencillo así contado, es en realidad bastante complejo. Resulta que los cloruros tienen carga negativa, primer motivo por el que no pueden atravesar por sí solos la membrana celular, que no es muy amiga de las moléculas con carga eléctrica. Vale, entonces está claro que necesitamos un vehículo que acoja en su interior a estas moléculas cargadas para que puedan salir. Así actúan muchas nanopartículas para permitir que los fármacos atraviesen sin mayor problema la membrana celular. Pero en este caso no es tan fácil, porque las moléculas cargadas negativamente pueden adoptar casi cualquier forma, desde esferas hasta tetraedros.
Por suerte, el ordenador puede ayudar al investigador a aliviar su carga de trabajo y encargarse del diseño de este transportador. Así es como se desarrollaron unas moléculas llamadas macrociclos, en cuyas cavidades se pueden alojar los cloruros sin problema para favorecer su salida de las células y fluidificar el moco de manera natural.
En este trabajo preliminar se ha observado que con los macrociclos se consigue en torno a un 50% de mejora en cultivos celulares derivados de pacientes de fibrosis quística. La principal ventaja de este tratamiento frente a los que ya hay disponibles en el mercado es que promueve la salida de cloruros independiente de CFTR, por lo que todos los pacientes podrían utilizarlo.
Los siguientes pasos consistirán en estudiar si este ferry molecular, como lo llaman los investigadores que lo han desarrollado, es útil en un modelo más complejo, es decir, en un animal de experimentación. Seguiremos de cerca esta investigación, confiando en que llegue a los pacientes más pronto que tarde y pueda aliviar su compleja sintomatología.
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