Se investiga la hipoxia

Los científicos desarrollan nuevo método para cultivar vasos sanguíneos

Martes, 9 de octubre (HealthDayNews) -- Niveles de oxígeno bajos en los tejidos corporales pueden ser los que activen una proteína para crear nuevos vasos sanguíneos cuando se necesiten, tales como para heridas difíciles de sanar, sugiere un nuevo estudio en ratones.

Y hacer crecer vasos sanguíneos saludables podría ayudar a los pacientes con diabetes o enfermedades vasculares periféricas y cardiacas, indicaron los investigadores en la Universidad de California en San Francisco (UCSF,).

Aunque estudio previos enfocados en una molécula llamada factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF, por sus siglas en inglés), que es vital en la creación de vasos, los investigadores de la UCSF intentaron comenzar el crecimiento de vasos utilizando una proteína llamada factor 1 alfa de hipoxia inducible (HIF-1a por sus siglas en inglés) que responden ha condiciones de oxigeno bajo (hipoxia).

"Es llamado el gen regulatorio maestro", informó el investigador titular, Dr. Jeffrey Arbeit, profesor asociado de cirugía. HIF-1a encabeza una jerarquía de cambios genéticos, poniendo en marcha más de un gen, incluyendo los involucrados con el crecimiento de vasos y tejidos, indicó. (HIF-1a es una pequeña subunidad proteínica de la proteína mayor HIF-1, que a su vez es parte de HIF, un factor estimulador de genes).

Arbeit y sus colegas manipularon una cepa de ratones para mostrar los efectos del gen HIF-1a humano en las células cutáneas de los animales. "El objetivo principal de esta molécula es el factor de crecimiento endotelial vascular [el VEGF]", indicó Arbeit.

Encontraron que la activación continua del gen HIF-1a produjo un incremento de 13 veces en los efectos del VEGF y un incremento de 66 por ciento en los capilares de la piel. De hecho, el efecto fue tan intenso que la formación de nuevos capilares cutáneos en los ratones se notó a simple vista, expresó Arbeit.

Los hallazgos aparecen en la edición de este mes de Genes & Development.

El Dr. Hugo Marti, un miembro del Laboratorio de Manifestación Genética de Hipoxia Inducida en la Universidad de Zurich en Zurich, Suiza, señaló que el HIF-1a es el factor más importante involucrado en cómo los organismos se adaptan para limitar las condiciones de oxígeno.

"Si tienes hipoxia en alguna parte en el organismo, el HIF se activa, y entonces se une a todas estas secuencias en los genes, que el HIF regula. Uno de estos es el VEGF".

La hipoxia comienza un torrente químico, indicó. "La hipoxia los impulsa, [seguido por], la activación de HIF, que a su vez, aumenta la manifestación de VEGF". El HIF encierra el VEGF en la células endoteliales que revisten los órganos del cuerpo. &EACUTEstas células entonces comienzan a dividirse y germinar en nuevos vasos sanguíneos de capilares existentes. "Esto es lo que llamamos angiogénesis".

Bajo condiciones ideales, el sistema se controla a sí mismo, indicó Marti. "Si la persona produce más vasos, entonces obtiene más oxígeno para los tejidos, y el HIF-1 se desactiva. Si el HIF-1 se desactiva entonces la manifestación de VEGF disminuye, y la angiogénesis se detiene".

Estudios previos han intentado impulsar el crecimiento de los vasos, creando demasiado VEGF, pero ello produce un problema con los vasos sanguíneos. "Causa filtración", indicó Arbeit. "Aún en pruebas clínicas [que suministran] el VEGF como una terapia genética, los pacientes sufren de edema de las extremidades [hinchazón]". Arbeit indicó que no está claro por qué los vasos sanguíneos que se forman como resultado de HIF-1a son más parecidos a la sangre normal.

Arbeit indicó que los resultados del estudio también podrían utilizarse para encontrar las formas de prevenir el crecimiento de vasos sanguíneos en tumores cancerosos. La falta de oxígeno también puede impulsar la interrupción de líneas de suministro al crecimiento tisular dañino, incluyendo cáncer, indicó.

A la vez, señaló que pacientes con enfermedades vasculares periféricas y diabetes, que conllevan condiciones de oxígeno bajo en los tejidos, podrían beneficiarse del crecimiento de vasos nuevos.

Sin embargo, Arbeit dijo que los ratones utilizados en este estudio expresan HIF-1a constantemente, y esos futuros estudios necesitarán examinar el efecto de la proteína en animales cuyos sistemas fisiológicos se parezcan más al de los humanos. Señaló que pruebas de HIF-1a en humanos podrían estar solamente a un par de años.

Qué hacer: Descubre más sobre HIF-1 de la Alianza de la Familiar von Hippel-Lindau, o aprende acerca del proceso de formación de vasos sanguíneos de la Fundación de Angiogénesis.

FUENTES: Entrevistas con Jeffrey M. Arbeit, M.D., profesor asociado, departamento de cirugía, Escuela de Medicina de la UCSF, San Francisco, Calif., y Hugo H. Marti, M.D., Laboratorio de Manifestación Genética de Hipoxia Inducida, Instituto de Fisiología, Universidad de Zurich, Zurich, Switzerland; Genes & Development, 1 de octubre de 2001
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