Un estudio puede llevar a un nuevo fármaco contra la inmunosupresión por sepsis

Un centro de investigaciones financiado por la FAPESP trabaja en un nuevo blanco farmacológico destinado a combatir la merma de inmunidad causada por infecciones generalizadas

Por Diego Freire

Agência FAPESP – Científicos del Centro de Investigaciones en Enfermedades Inflamatorias (CRID, por sus siglas en inglés), uno de los Centros de Investigación, Innovación y Difusión (CEPIDs) financiados por la FAPESP, pueden estar cerca de identificar el primer blanco farmacológico para el tratamiento de pacientes que desarrollan inmunosupresión después de un cuadro de sepsis.

Los estudios en torno del nuevo blanco farmacológico se presentaron durante el First International Symposium on Inflammatory Diseases, organizado por el CRID en la Facultad de Medicina de Ribeirão Preto (FMRP), de la Universidad de São Paulo (USP), en Brasil, en junio pasado.

De acuerdo con Fernando Queiroz Cunha, docente de la FMRP-USP y coordinador del CRID, la concreción de este simposio apuntó a expandir la investigación traslacional en el área de enfermedades inflamatorias.

“Como uno de los objetivos del CRID es la realización de estudios traslacionales, la realización del simposio se erigió en una oportunidad para reunir a científicos que trabajan con enfermedades inflamatorias, tanto en la investigación básica como en la investigación clínica, para debatir hallazgos experimentales con la mira puesta en el desarrollo de nuevas estrategias de tratamiento de pacientes, o también para recabar cuestiones que son producto de la vivencia clínica y que puedan responderse en el laboratorio, siempre con el objetivo de perfeccionar los tratamientos que se ponen en práctica actualmente”, dijo Queiroz Cunha en declaraciones a Agência FAPESP.

Los científicos intentan desarrollar nuevos medicamentos y propuestas diagnósticas para enfermedades inflamatorias de origen infeccioso, autoinmune o metabólico. Para ello realizan experimentos en laboratorio valiéndose de animales genéticamente modificados, y clínicos, mediante la secuenciación de ARN extraído de muestras de pacientes.

En ese marco, uno de los objetivos es el descubrimiento de blancos farmacológicos para el tratamiento de la sepsis o septicemia, un síndrome caracterizado por el desarrollo de una respuesta inflamatoria sistémica, fundamentalmente como consecuencia de una infección bacteriana. En algunos casos, el intenso cuadro inflamatorio, que se inicia en la fase aguda de la enfermedad, puede activar la producción de mediadores antiinflamatorios e inmunosupresores y derivar en el desarrollo de un estado conocido como inmunosupresión inducida por sepsis.

Este estado se caracteriza por el aumento de un tipo de células denominadas linfocitos T reguladores (Treg), y los científicos procuran entender los mecanismos moleculares asociados a ese aumento durante el desarrollo del cuadro de inmunosupresión en pacientes que sobreviven a la sepsis.

A tal fin, utilizan el modelo experimental cecal ligation and puncture (CLP): someten a una infección bacteriana a ratones que tratan con antibióticos, con el objetivo de simular lo que sucede con los pacientes.

Los investigadores trabajan entonces con la enzima indolamina 2,3-dioxigenasa (IDO), originariamente detectada en la placenta de mujeres embarazadas. Si se tiene en cuenta que el feto es un cuerpo extraño para el organismo de la madre, debería ser rechazado por el sistema inmunológico materno; pero estudios han demostrado que la IDO resulta importante para que el sistema inmunitario “tolere” al bebé durante el período gestacional.

Distintos grupos de investigación han venido demostrando que la IDO posee funciones tolerogénicas sobre el sistema inmunológico. Con base en esta información, los científicos del CRID desarrollaron la hipótesis de que la IDO se asociaría de alguna forma a la expansión de las Tregs durante el desarrollo de la inmunosupresión inducida por sepsis.

Raphael Gomes Ferreira –del programa de Farmacología de la FMRP– y sus colaboradores demostraron la existencia de un aumento de la expresión proteica y de la actividad enzimática de la IDO en el bazo de ratones tras la sepsis. En otros experimentos, los investigadores detectaron que las células dendríticas son las principales células del bazo que pasan a expresar la IDO en los ratones que sobreviven a la enfermedad.

“Existen datos en la literatura que demuestran que la activación enzimática de la IDO está asociada a la metabolización del triptofano, un aminoácido esencial, lo cual lleva a la producción de la quinurenina, una molécula activa biológicamente que posee diversas funciones reguladoras sobre el sistema inmunológico”, dijo Gomes Ferreira.

En tal sentido, también se demostró que tanto el consumo del triptofano como la producción de quinurenina están asociados a la activación de vías de señalización celular relacionadas con el aumento de linfocitos T reguladores.

“Una vez demostrado que existe un aumento de la expresión proteica y de la actividad enzimática de la IDO en células dendríticas del bazo de ratones que sobrevivieron a la sepsis, el paso siguiente consistió en evaluar si la inhibición de la actividad enzimática de la IDO estaba asociada al aumento de Tregs observado en animales y pacientes que sobreviven a la enfermedad”, explicó.

Para poner a prueba la hipótesis, los científicos trataron a los ratones que sobrevivieron a la sepsis con un inhibidor específico de la IDO. Los resultados indicaron una disminución en la frecuencia de las Tregs en el bazo de los animales tratados con el inhibidor, lo cual comprobó entonces la participación de la IDO en la expansión de las Tregs tras la sepsis.

Por último, a los efectos de evaluar la participación de la IDO en el desarrollo de la inmunosupresión inducida por sepsis, se desafió a los ratones sobrevivientes a la CLP y tratados con inhibidor de la IDO con células tumorales B16-F10, que expresan la enzima luciferasa.

“Se sabe que en un animal inmunosuprimido, la célula tumoral halla una menor resistencia del sistema inmunológico, y así logra crecer más fácilmente. En nuestro trabajo utilizamos ratones sometidos a sepsis y tratados con inhibidor de la IDO, a los efectos de evaluar si esa enzima podría o no interferir en el desarrollo de la inmunosupresión inducida por sepsis.”

El crecimiento tumoral se evaluó mediante la cuantificación de la bioluminescencia emitida por las células tumorales. Para eso se trató a los animales con luciferina, un sustrato de la enzima luciferasa que las células tumorales expresan.

“Les inyectamos el sustrato de la enzima a los ratones. De este modo, al entrar en contacto con la enzima, se rompe la luciferina y libera luz de manera análoga a lo que sucede en las luciérnagas. Nosotros tenemos un aparato capaz de cuantificar la luz que emiten las células tumorales. Entonces, cuanto mayor es la cantidad de células tumorales, mayor será la cantidad de luz o la bioluminescencia emitida.”

El volumen del crecimiento tumoral también se evaluó mediante medición, con la ayuda de un calibre.

En el animal tratado con salina se observaron muchas células T reguladoras. Como las Tregs son supresoras del sistema inmune, las células tumorales logran desarrollarse más fácilmente. En tanto, en el animal tratado con el inhibidor se verificó una merma de las células, lo que llevó a que el sistema inmunitario trabajase con mayor eficiencia para impedir el crecimiento tumoral.

Para los científicos, estos resultados constituyen una clara señal de que, tras la inhibición de la actividad enzimática de la IDO, los ratones quedaron menos inmunosuprimidos. Según Gomes Ferreira, a identificación de la IDO como partícipe del proceso de inmunosupresión la ubica como un importante blanco farmacológico para el tratamiento de pacientes que, acaso, desarrollen la enfermedad.

“El tratamiento de pacientes inmunosuprimidos con el inhibidor de esa enzima quizá constituya un abordaje interesante. Ahora bien, es necesario entender cuáles mediadores producidos durante la sepsis son los responsables de promover el incremento de la IDO, lo cual podría permitir tratar al paciente con sepsis antes incluso de que desarrolle el cuadro de inmunosupresión.”

Aún no existe un tratamiento farmacológico para pacientes que desarrollan el cuadro de inmunosupresión tras la sepsis. Por eso muchos pacientes que sobreviven a la enfermedad terminan falleciendo como consecuencia de infecciones hospitalarias, es decir, contraídas en el ambiente nosocomial, o incluso por infecciones bacterianas simples adquiridas en el hogar y fácilmente tratables en pacientes que no se encuentren inmunosuprimidos.