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# Biología # Inmunología

Luchando contra la aterosclerosis: Esperanza en el horizonte

Nuevos compuestos muestran potencial para manejar la aterosclerosis y mejorar la salud del corazón.

Negin Mosalmanzadeh, Rafael Moura Maurmann, Kierstin Davis, Brenda Landvoigt Schmitt, Liza Makowski, Brandt D. Pence

― 8 minilectura


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La aterosclerosis es una condición de salud sigilosa que puede llevar a problemas cardíacos severos. Es como un embotellamiento lento en tus vasos sanguíneos, causado por la acumulación de grasas y fibras. Estos bloqueos ocurren principalmente en las arterias, los vasos sanguíneos que llevan sangre rica en oxígeno desde tu corazón al resto de tu cuerpo.

¿Qué Causa la Aterosclerosis?

En el centro de la aterosclerosis hay algo conocido como lipoproteína de baja densidad oxidada, o OxLDL para abreviar. Piensa en OxLDL como el problemático que le gusta hacer fiesta en tus arterias. Se junta con ciertas células inmunitarias llamadas monocitos, que eventualmente se transforman en Células espumosas. Imagínate las células espumosas como fiesteros descontrolados que se quedan y hacen todo un desastre.

Estas células espumosas no son solo una molestia; contribuyen al crecimiento de placas en las arterias. Estas placas son como invitados no deseados en una fiesta, ocupando espacio, causando embotellamientos y potencialmente llevando a un accidente (o en este caso, un ataque al corazón o un derrame) cuando se rompen.

Envejecimiento y Aterosclerosis

A medida que envejecemos, nuestros cuerpos se vuelven menos eficientes en manejar las grasas y mantener el equilibrio en nuestra sangre. Envejecer aumenta nuestro riesgo de aterosclerosis, haciendo que las arterias sean más propensas a acumular OxLDL. Es como tratar de mantener tu habitación limpia después de años acumulando desorden; eventualmente, se vuelve abrumador.

En la gente mayor, también hay más estrés oxidativo e Inflamación, lo que complica aún más la situación. Estos factores crean la tormenta perfecta para desarrollar aterosclerosis. Así como una mezcla perfecta de café puede despertarte, esta combinación puede llevar a serios problemas de salud.

La Respuesta Inflamatoria

Ahora, hablemos de las células inmunitarias, los monocitos. Cuando entran en contacto con OxLDL, se vuelven hiperactivas, produciendo señales inflamatorias que atraen a más células inmunitarias a la escena. Es como una fiesta donde alguien llama a sus amigos solo para quejarse del ruido.

Esta reacción en cadena crea un estado elevado de inflamación en las arterias, lo que puede llevar a más daño y empeoramiento de los síntomas. A medida que estas células inmunitarias se activan más, sufren un cambio metabólico, casi como cambiar de un gato tranquilo a un cachorro hiperactivo.

El Papel de las Mitocondrias

Las mitocondrias son las centrales energéticas de la célula, generando la energía necesaria para varias funciones. Sin embargo, cuando hay inflamación, las mitocondrias pueden sufrir cambios, específicamente un proceso llamado fisión mitocondrial, donde se dividen.

Esta acción de división es como un dolor de cabeza: alivio a corto plazo, pero pueden surgir problemas a largo plazo. Una molécula específica llamada Mdivi-1 puede inhibir esta división, reduciendo potencialmente la inflamación y los problemas relacionados con la aterosclerosis. Mdivi-1 es como ese amigo que le dice a todos que se calmen y empiecen a limpiar el desastre en lugar de causar más caos.

Examinando Mdivi-1

En estudios recientes, Mdivi-1 ha mostrado promesas en ayudar en el tratamiento de la aterosclerosis. Los investigadores tienen curiosidad sobre cómo ayuda a regular el metabolismo y la inflamación en los monocitos cuando encuentran OxLDL.

La idea es que si Mdivi-1 puede mantener la fiesta bajo control, podría prevenir que los monocitos se vuelvan locos y se descontrolen. Al reducir la respuesta inflamatoria y el cambio metabólico, Mdivi-1 puede ayudar a proteger las arterias del daño.

El Proceso de Investigación

Para explorar cómo funciona Mdivi-1, los investigadores realizaron estudios en adultos jóvenes saludables. Necesitaban participantes que no tuvieran problemas de salud relacionados con la inflamación o el metabolismo. Después de asegurarse de que los participantes estaban saludables, se recogieron muestras de sangre para aislar monocitos y estudiar su comportamiento bajo diversas condiciones.

Con los monocitos aislados, los investigadores pudieron darles diferentes tratamientos, como OxLDL solo, Mdivi-1, o OxLDL combinado con Mdivi-1, y ver cómo reaccionaban estas células. Monitorizaron de cerca los cambios en el metabolismo y la inflamación utilizando equipo especializado.

Activación Metabólica

Cuando los monocitos recibieron OxLDL, mostraron un aumento en la acidificación, indicando un cambio hacia la glucólisis, un proceso que proporciona energía. Sin embargo, cuando se añadió Mdivi-1, este aumento se redujo, sugiriendo que ayudó a mitigar los cambios causados por OxLDL. Es como tener a Mdivi-1 como portero en una fiesta salvaje, calmando las cosas y restaurando algo de orden.

Citoquinas Inflamatorias

Además de monitorear el metabolismo energético, los investigadores también midieron la actividad de las citoquinas inflamatorias, moléculas que señalan inflamación. Los monocitos expuestos a OxLDL tenían niveles más altos de ciertas citoquinas pro-inflamatorias. Cuando se añadió Mdivi-1, los niveles de algunas de estas señales inflamatorias cayeron.

Esto mostró que Mdivi-1 tenía el potencial de ayudar a controlar la inflamación, posiblemente previniendo más daño a las arterias. Si la inflamación es como un fuego, entonces Mdivi-1 podría verse como un extinguidor.

Formación de Células Espumosas

Las células espumosas son una parte significativa de la aterosclerosis. Se forman cuando los monocitos toman cantidades excesivas de grasas, particularmente de OxLDL. Cuando los investigadores trataron a los monocitos con DiI-OxLDL (una forma de OxLDL etiquetada fluorescentemente), encontraron que comenzaron a formarse células espumosas.

Sin embargo, cuando se añadió Mdivi-1, el número de células espumosas disminuyó significativamente. Esto indica que Mdivi-1 podría desempeñar un papel en reducir la formación de células espumosas, lo cual es algo bueno para la salud arterial. Piensa en ello como limpiar la basura antes de que se convierta en un gran montón.

Especies Reactivas de Oxígeno (ROS)

Mientras Mdivi-1 ayuda a manejar la respuesta inflamatoria, los investigadores también analizaron las especies reactivas de oxígeno (ROS), que son moléculas dañinas producidas durante la inflamación. Se descubrió que OxLDL aumentaba los niveles de ROS en los monocitos, indicando un aumento en el estrés oxidativo.

Cuando Mdivi-1 estaba presente, los niveles de ROS se redujeron. Es un caso clásico de tener un equipo de limpieza que entra a despejar lo dañino en lugar de dejar que se acumule.

S1QEL: Otro Contendiente

Además de estudiar Mdivi-1, los investigadores también miraron otra molécula llamada S1QEL. Esta apunta al Complejo I mitocondrial y es similar a Mdivi-1 en cuanto a su capacidad de manejar respuestas inflamatorias y cambios metabólicos.

Cuando los monocitos fueron expuestos a OxLDL, S1QEL también redujo el cambio glucolítico y la expresión de citoquinas inflamatorias. Parece que este también es otro buen amigo para tener en la fiesta, trabajando junto a Mdivi-1 para mantener todo bajo control.

Implicaciones Más Amplias

Las implicaciones de estos hallazgos son significativas. Si Mdivi-1 y S1QEL pueden manejar efectivamente la inflamación y los cambios metabólicos en los monocitos, podrían allanar el camino para nuevos tratamientos para la aterosclerosis y condiciones relacionadas.

Dado que la aterosclerosis a menudo se llama "el asesino silencioso", encontrar formas de manejarla antes de que cause problemas mayores se vuelve esencial. Ambos compuestos muestran promesas como agentes terapéuticos potenciales, brindando esperanza para una mejor gestión de las enfermedades cardíacas.

Limitaciones y Direcciones Futuras

Si bien los resultados son prometedores, hay algunas limitaciones a considerar. La mayoría de la investigación se ha realizado in vitro, lo que significa que se realiza en un entorno de laboratorio en lugar de en sujetos vivos.

En la vida real, las interacciones entre diferentes células y sistemas pueden influir significativamente en los resultados. Para evaluar verdaderamente la efectividad de Mdivi-1 y S1QEL, es necesaria más investigación que involucre modelos vivos.

Además, aunque los estudios actuales se centran en la aterosclerosis, los mecanismos en juego pueden tener implicaciones más amplias para otras condiciones caracterizadas por inflamación y estrés oxidativo. Explorar estos compuestos en diferentes contextos podría arrojar beneficios adicionales.

Conclusión

En la gran oficina de la salud cardiovascular, la aterosclerosis puede ser un problemático notorio. Sin embargo, compuestos como Mdivi-1 y S1QEL están ofreciendo algo de esperanza, mostrando que pueden potencialmente mantener la fiesta bajo control y reducir los efectos dañinos en las arterias.

Al manejar la inflamación y los cambios metabólicos en células inmunitarias clave, estos agentes podrían ayudar a prevenir la progresión de la aterosclerosis y, en última instancia, salvar vidas. A medida que la investigación continúa, hay emoción sobre lo que estos hallazgos significan para futuros tratamientos y la posibilidad de abordar este sigiloso problema de salud de frente.

Y recuerda, así como en cualquier buena fiesta, es esencial tener la mezcla correcta de amigos; y en este caso, ¡eso podría incluir a tus mitocondrias!

Fuente original

Título: Modulatory Effects of Mdivi-1 on OxLDL-Induced Metabolic Alterations, Inflammatory Responses, and Foam Cell Formation in Human Monocytes

Resumen: Atherosclerosis, a major contributor to cardiovascular disease, involves lipid accumulation and inflammatory processes in arterial walls, with oxidized low-density lipoprotein (OxLDL) playing a central role. OxLDL is increased during aging and stimulates monocyte transformation into foam cells and induces metabolic reprogramming and pro-inflammatory responses, accelerating atherosclerosis progression and contributing to other age-related diseases. This study investigated the effects of Mdivi-1, a mitochondrial fission inhibitor, and S1QEL, a selective complex I-associated reactive oxygen species (ROS) inhibitor, on OxLDL-induced responses in monocytes. Healthy monocytes isolated from participants were treated with OxLDL, with or without Mdivi-1 or S1QEL, and assessed for metabolic shifts, inflammatory cytokine expression, foam cell formation, and ROS production. OxLDL treatment elevated glycolytic activity (ECAR) and expression of pro-inflammatory cytokines IL1B and CXCL8, promoting foam cell formation and mitochondrial ROS (mtROS) production. Mdivi-1 and S1QEL effectively reduced OxLDL-induced glycolytic reprogramming, inflammatory cytokine levels, and foam cell formation while limiting mtROS. These findings suggest that both Mdivi-1 and S1QEL modulate key monocyte responses to OxLDL, providing insights into potential therapeutic approaches for age-related diseases.

Autores: Negin Mosalmanzadeh, Rafael Moura Maurmann, Kierstin Davis, Brenda Landvoigt Schmitt, Liza Makowski, Brandt D. Pence

Última actualización: 2024-12-17 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.12.628145

Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.12.628145.full.pdf

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

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