El papel de la saliva en el síndrome de Sjögren
Explorando los problemas de producción de saliva en el síndrome de Sjögren y sus implicaciones.
― 7 minilectura
Tabla de contenidos
- ¿Cómo se Hace la Saliva?
- Problemas Cuando la Producción de Saliva Disminuye
- ¿Cómo se Diagnostica el Síndrome de Sjögren?
- Investigación sobre el Síndrome de Sjögren
- Producción de Saliva en Modelos de Ratón
- Entendiendo la Señalización de Calcio en las Glándulas Salivales
- TMEM16a y Secreción de Saliva
- Función Mitocondrial y Producción de Saliva
- Conclusión
- Fuente original
- Enlaces de referencia
La saliva es súper importante para mantener saludables nuestras bocas. Hace muchas cosas como:
- Humedecer la boca para ayudarnos a hablar y tragar.
- Balancear el pH para proteger nuestros dientes.
- Combatir gérmenes dañinos.
- Ayudarnos a saborear la comida.
- Empezar el proceso de digestión.
La saliva principalmente proviene de tres glándulas grandes: la glándula submandibular, la glándula parótida y la glándula sublingual. También hay glándulas más pequeñas en nuestros labios, lengua y mejillas. La saliva se produce en células especiales llamadas Células acinares y luego se ajusta a través de conductos antes de llegar a nuestras bocas. Estas células acinares son clave para hacer saliva.
¿Cómo se Hace la Saliva?
El proceso de producción de saliva comienza con el movimiento de iones de cloruro (Cl-) a través de las células acinares. Para transportar Cl-, estas células tienen una estructura específica: un lado da a los vasos sanguíneos y el otro lado se abre a los conductos salivales. En el lado que da a los vasos sanguíneos, los iones de cloruro entran en las células acinares a través de un transportador llamado NKCC1.
Cuando masticamos comida o la olemos, un químico llamado acetilcolina (ACh) se libera de los nervios. Este químico activa receptores especiales en las células acinares, lo que lleva a la liberación de iones de Calcio (Ca2+) de un área de almacenamiento dentro de la célula. El aumento de calcio activa un canal llamado TMEM16a, permitiendo que Cl- entre en el conducto, y el agua lo sigue, creando saliva.
Problemas Cuando la Producción de Saliva Disminuye
A veces, el cuerpo no produce suficiente saliva, lo que se conoce como xerostomía. Esto puede suceder por varias razones, como tomar ciertos medicamentos, recibir terapia de radiación para cáncer en la cabeza y el cuello o tener una condición llamada Síndrome de Sjögren (SS).
El síndrome de Sjögren es una enfermedad autoinmune donde el sistema inmunológico del cuerpo ataca por error sus propias glándulas que producen saliva y lágrimas. A menudo resulta en boca seca y ojos secos. Hay dos formas de SS: primaria, que ocurre por sí sola, y secundaria, que aparece junto a otras enfermedades como artritis o lupus.
Esta condición afecta principalmente a mujeres en sus 40 y 50 años. Aunque hay tratamientos para ayudar con los síntomas, no hay cura. La causa exacta del SS no se entiende completamente, pero probablemente resulta de una mezcla de factores genéticos, ambientales, hormonales y posiblemente virales.
¿Cómo se Diagnostica el Síndrome de Sjögren?
Los doctores suelen diagnosticar el SS revisando qué tan bien funcionan las glándulas salivales, buscando señales de células inmunitarias invadiendo las glándulas, revisando el daño a las glándulas salivales menores y probando ciertos autoanticuerpos comunes en el SS. Curiosamente, en las primeras etapas del SS, puede que no haya daño visible en los tejidos de las glándulas, aunque la producción de saliva esté muy reducida.
Investigación sobre el Síndrome de Sjögren
Para entender mejor el SS, los investigadores han creado modelos de ratón. Estos modelos ayudan a los científicos a ver cómo se desarrolla la enfermedad y probar tratamientos potenciales. Un modelo implica activar una vía llamada vía STING, que se piensa que responde de manera similar a infecciones.
Cuando se activa esta vía, lleva a inflamación y respuestas inmunitarias que pueden imitar los síntomas tempranos del SS sin daño obvio a las glándulas salivales. Usando este modelo, los investigadores pueden medir la producción de saliva e investigar qué sucede con las células en las glándulas.
Producción de Saliva en Modelos de Ratón
En un estudio usando este modelo de ratón, los investigadores examinaron cómo la activación de la vía STING afectaba la producción de saliva. Descubrieron que después de estimular las glándulas, la producción de saliva en ratones era significativamente menor comparada con ratones normales.
Al observar las células bajo un microscopio, vieron que aunque algunas células inmunitarias habían entrado en las glándulas, no había daño mayor visible en las propias glándulas. Esto indica que el inicio de la enfermedad podría comenzar con una disminución en la producción de saliva en lugar de un daño directo a la glándula.
Entendiendo la Señalización de Calcio en las Glándulas Salivales
La señalización de calcio es crucial para la producción de saliva. El estudio encontró que, aunque los niveles promedio de calcio en las células parecían aumentar en respuesta a la estimulación, la forma en que el calcio se esparcía por las células estaba interrumpida. En lugar de estar concentrados en las áreas correctas, las señales de calcio estaban más dispersas, lo que probablemente afectó la capacidad de las células para producir saliva.
TMEM16a y Secreción de Saliva
TMEM16a es un canal que permite el movimiento de iones de cloruro, lo cual es vital para la secreción de saliva. Los investigadores observaron de cerca este canal y descubrieron que, aunque su cantidad y posición en las células parecían normales, su actividad estaba significativamente baja en los ratones activados por STING. Los hallazgos sugieren que los mecanismos que normalmente se necesitan para activar este canal están dañados, aunque los canales en sí no estaban faltando ni desubicados.
Función Mitocondrial y Producción de Saliva
Las Mitocondrias, conocidas como las centrales energéticas de la célula, también son importantes en estos procesos porque proporcionan la energía necesaria para la producción de saliva. En el modelo activado por STING, los investigadores encontraron formas alteradas y números reducidos de mitocondrias en las células acinares. Este cambio podría afectar el suministro de energía de la célula y, por lo tanto, su capacidad para producir saliva.
Usando técnicas de imagen avanzadas, descubrieron que las mitocondrias en estas células parecían más fragmentadas, lo que se corresponde con los hallazgos observados en pacientes con SS. El estudio también midió cuán bien estaban funcionando las mitocondrias al observar su potencial de membrana y salud general.
Conclusión
La investigación arroja luz sobre los primeros eventos que llevan a la disminución de la producción de saliva en el síndrome de Sjögren. Los hallazgos sugieren que los cambios en la señalización de calcio y la función mitocondrial juegan roles cruciales en la disminución de la capacidad de las glándulas salivales para producir saliva. Comprender estos procesos es esencial para encontrar mejores tratamientos para condiciones como el síndrome de Sjögren y mejorar la calidad de vida de quienes están afectados.
Título: Dysregulated Ca2+ signaling, fluid secretion, and mitochondrial function in a mouse model of early Sjogrens syndrome
Resumen: Saliva is essential for oral health. The molecular mechanisms leading to physiological fluid secretion are largely established, but factors that underlie secretory hypofunction, specifically related to the autoimmune disease Sjogrens syndrome (SS) are not fully understood. A major conundrum is the lack of association between the severity of inflammatory immune cell infiltration within the salivary glands and glandular hypofunction. In this study, we investigated in a mouse model system, mechanisms of glandular hypofunction caused by the activation of the stimulator of interferon genes (STING) pathway. Glandular hypofunction and SS-like disease were induced by treatment with 5,6-Dimethyl-9-oxo-9H-xanthene-4-acetic acid (DMXAA), a small molecule agonist of murine STING. Contrary to our expectations, despite a significant reduction in fluid secretion in DMXAA-treated mice, in vivo imaging demonstrated that neural stimulation resulted in greatly enhanced spatially averaged cytosolic Ca2+ levels. Notably, however, the spatiotemporal characteristics of the Ca2+ signals were altered to signals that propagated throughout the entire cytoplasm as opposed to largely apically confined Ca2+ rises observed without treatment. Despite the augmented Ca2+ signals, muscarinic stimulation resulted in reduced activation of TMEM16a, although there were no changes in channel abundance or absolute sensitivity to Ca2+. However, super-resolution microscopy revealed a disruption in the intimate colocalization of Inositol 1,4,5-trisphosphate receptor Ca2+ release channels in relation to TMEM16a. TMEM16a channel activation was also reduced when intracellular Ca2+ buffering was increased. These data are consistent with altered local coupling between the channels contributing to the reduced activation of TMEM16a. Appropriate Ca2+ signaling is also pivotal for mitochondrial morphology and bioenergetics and secretion is an energetically expensive process. Disrupted mitochondrial morphology, a depolarized mitochondrial membrane potential, and reduced oxygen consumption rate were observed in DMXAA-treated animals compared to control animals. We report that early in SS disease, dysregulated Ca2+ signals lead to decreased fluid secretion and disrupted mitochondrial function contributing to salivary gland hypofunction and likely the progression of SS disease.
Autores: David I Yule, K.-T. Huang, L. E. Wagner, T. Takano, X.-X. Lin, H. Bagavant, U. Deshmukh
Última actualización: 2024-06-26 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.19.585719
Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.19.585719.full.pdf
Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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