Investigadores del Cinvestav hallan mecanismo ligado al desarrollo de enfermedades inflamatorias intestinales

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7 febrero, 2019

El equipo de Porfirio Nava, investigador del Cinvestav, detectó un nuevo mecanismo asociado a la formación de las úlceras intestinales

Hasta hace un par de décadas, las enfermedades inflamatorias intestinales no representaban un problema grave de salud para la población mexicana; sin embargo, a partir de un mayor acceso a una dieta occidental constituida principalmente por comida procesada y alta en grasa, y al incremento del estilo de vida urbano, los casos se han incrementado hasta tres veces en el país, principalmente en la población de 20 a 40 años.

Lo delicado de esa situación es que las enfermedades inflamatorias intestinales no sólo afectan la calidad de vida de las personas que las padecen, sino que además, estos padecimientos se relacionan directamente con el desarrollo de cáncer colorrectal, que representa el tercer tipo de tumor más letal a nivel mundial, de acuerdo con datos de la Organización Mundial de Salud.

El incremento de cifras en los casos de enfermedades inflamatorias intestinales lo ha vivido muy de cerca Porfirio Nava Domínguez, investigador del Departamento de Fisiología, Biofísica y Neurociencias del Cinvestav, quien ha hecho de esos padecimientos su materia de estudio desde que realizó su posdoctorado en la Universidad de Emory, en Atlanta, Estados Unidos, hasta la actualidad.

“Cuando regresé a México (de la estancia posdoctoral) me costó mucho trabajo hacer investigación porque no había muchas personas en el país que presentaran esa enfermedad. Sin embargo, el número de pacientes ha aumentado en las últimas dos décadas”, refirió el investigador del Cinvestav.

Esa situación ha hecho que la investigación del grupo que dirige Nava Domínguez, en torno a los mecanismos que detonan los procesos inflamatorios en el intestino, cobre mayor relevancia tanto para la generación de conocimiento básico como en materia de salud pública.

“Empezamos a investigar y nos encontramos con que las células epiteliales intestinales respondían a diversos estímulos presentes en el medio externo, incluido alimentos y la microbiota (población de bacterias). Éstos lo que hacen en las células epiteliales es afectar diversos sistemas de señalización, incluidos, la vía PI3K/Akt/mTORC1, esta vía de señalización es conocida como el sensor de nutrientes. Nuestro trabajo se ha enfocado a investigar cuáles son los factores a nivel celular que regulan positiva o negativamente a dicha vía de señalización y porqué la sobre-activación del sistema resulta en el desarrollo de un proceso inflamatorios crónico en el intestino”, explicó el investigador.

Además, durante el transcurso del proyecto dirigido a estudiar la vía PI3K/Akt/mTORC1, el grupo de investigación del Cinvestav encontró que una citocina llamada interlucina 6 (IL-6) se expresaba en grandes cantidades en el tejido inflamado. Dicha citocina es la encargada de activar al factor de transcripción STAT3 que es esencial para estimular la división celular en los epitelios (proceso proliferativo). Dicho mecanismo estimula a formar nuevas células para reparar las lesiones en la mucosa intestinal; es decir, ayuda a que en caso de presentarse un hueco (úlceras intestinales) este se cierre.

Sin embargo, mencionó el investigador, nuestros resultados muestran que en algunas ocasiones el eje de señalización IL-6/STAT3 está mal regulado y dado que durante la inflamación existe hiperestimulación de dicho sistema puede degenerar en dos patologías: si estimula la proliferación, lo que se desencadena es la aparición de tumores cancerígenos, y si estimula la diferenciación epitelial lo que ocasiona es inflamación intestinal.

Además, no sólo identificaron que la hiperestimulación del eje de señalización IL-6/STAT3 es responsable de ocasionar dichas alteraciones, sino que también los investigadores demostraron que el fenotipo obtenido depende de la temporalidad y el tipo celular en el cual se active dicha vía de señalización.

“Tiene que haber una regulación muy fina del eje IL-6/STAT3, eso es lo nuevo que encontramos, realmente nuestros hallazgos cambian el panorama del conocimiento sobre lo que se sabe de dicho sistema. Esto es porque acabamos de demostrar que no solo es el proceso/activación de la vía de señalización, sino que también depende de en qué célula y en cuánto tiempo está ocurriendo, es decir la espacio-temporalidad del sistema juega un papel importante en el desarrollo de las enfermedades inflamatorias intestinales”, explicó Nava Domínguez.

Para la investigación, el grupo del Cinvestav empleó modelos animales que mimetizan el desarrollo de las enfermedades inflamatorias intestinales, incluidas la formación de úlceras intestinales. De estos animales se obtuvieron las muestras que permitieron analizar las vías de señalización en las células de interés. El uso de cultivos celulares in vitro permitió además trabajar en un sistema más controlado con la finalidad de identificar paso a paso cuál es la participación directa del eje de señalización IL-6/STAT3 en el proceso inflamatorio en el epitelio intestinal.

De acuerdo con Porfirio Nava Domínguez, si bien se trata de una investigación de ciencia básica, recientemente sus trabajos han sido citados por colegas internacionales quienes postulan que diversos componentes de las vías de señalización PI3K/Akt/mTORC1 e IL-6/STAT3, propuestas por su equipo de trabajo como esenciales en el desarrollo de las enfermedades inflamatorias intestinales, podrían ser usadas como blancos terapéuticos. Esto significa que eventualmente algunos fármacos dirigidos contra dichas proteínas pueden emplearse como terapias para pacientes que padecen estas patologías.

En el trabajo participaron los estudiantes Carolina Serrano, Samuel Galán, Sandra Chánez, Alfredo Montes y la auxiliar de investigación Aurora Candelario, además de otros grupos de investigación del Cinvestav, como los dirigidos por Vianney Ortiz, Nicolás Villegas, Leticia Cedillo, Antonio Meraz y Michael Schnoor, debido a que el trabajo realizado es un trabajo multidisciplinario. (CINVESTAV)