Avances en la comprensión de la displasia broncopulmonar

La Displasia broncopulmonar, a menudo llamada BPD, es una condición que afecta los pulmones de los bebés nacidos prematuramente. Esta enfermedad está relacionada con problemas en el desarrollo de los pulmones, específicamente en su capacidad para formar pequeños sacos de aire llamados alvéolos. Estas estructuras diminutas son cruciales para intercambiar oxígeno y dióxido de carbono en el cuerpo. Los bebés que nacen antes de que sus pulmones estén completamente desarrollados, especialmente aquellos con menos de 32 semanas de gestación, tienen el mayor riesgo de desarrollar BPD.

En el pasado, muy pocos bebés prematuros sobrevivían debido a tratamientos limitados, pero la introducción de la terapia con Surfactante ha ayudado a muchos de estos bebés a vivir. El surfactante es una sustancia que ayuda a mantener abiertos los alvéolos, permitiendo una mejor respiración. Con los mejores tratamientos, la edad de supervivencia de los bebés ha bajado a alrededor de 24 semanas de gestación, y los avances más recientes han llevado esto a aproximadamente 22 semanas.

#Cambios en los pulmones con el tiempo

La BPD ha cambiado a lo largo de los años en cuanto a cómo afecta a los bebés. En el pasado, la BPD se caracterizaba por una condición llamada BPD "clásica", donde las áreas dañadas de los pulmones se cicatrizaban y los alvéolos eran más grandes de lo normal. Sin embargo, hoy vemos una forma diferente conocida como BPD "nueva". En esta versión más reciente, los pulmones no desarrollan los alvéolos más pequeños como deberían, pero muestran menos cicatrices.

A pesar de las mejoras en el tratamiento, los bebés con BPD a menudo necesitan oxígeno extra durante mucho tiempo, a veces durante meses o incluso años, para ayudarlos a respirar correctamente. Esta situación es un desafío para los doctores, ya que los tratamientos para la BPD también pueden contribuir a los problemas pulmonares que intentan solucionar.

#Papel de CELA1 en el desarrollo pulmonar

Una proteína interesante para la salud pulmonar es la elastasa 1-like de quimotripsina, o CELA1. Esta proteína es esencial para el desarrollo de los pulmones y es producida por un tipo específico de célula pulmonar que ayuda a crear alvéolos. CELA1 se une a una proteína llamada tropoelastina, que es vital para formar la estructura elástica en los pulmones.

CELA1 suele estar presente en mamíferos, y otras proteínas similares son menos comunes en algunas especies. Cuando los pulmones están expuestos a tensión, como en los bebés prematuros, la expresión de CELA1 aumenta. CELA1 puede descomponer ciertos componentes del pulmón, y su actividad puede ser controlada por una sustancia conocida como α1-antitripsina.

Los estudios han demostrado que los ratones sin CELA1 no desarrollan ciertos problemas pulmonares, como el enfisema, lo que sugiere que CELA1 juega un papel en cómo se desarrollan y cambian los pulmones con el tiempo. Sin embargo, estos ratones también tienen estructuras pulmonares ligeramente diferentes, lo que genera preguntas sobre si quitar o bloquear CELA1 ayudaría a los bebés prematuros cuyos pulmones no se están desarrollando correctamente debido a una exposición excesiva al oxígeno.

#Pruebas de CELA1 en ratones

En estudios, los investigadores trabajaron con ratones para ver cómo la exposición a altos niveles de oxígeno afectaba el desarrollo pulmonar. Usaron dos grupos de ratones: uno con CELA1 normal y otro con el gen de CELA1 apagado. El estudio encontró que los ratones sin CELA1 tenían una mejor estructura pulmonar después de ser expuestos a altos niveles de oxígeno en comparación con los que tenían CELA1.

Los investigadores usaron un anticuerpo especial para bloquear CELA1 y encontraron que este tratamiento también ayudó a proteger los pulmones del daño causado por altos niveles de oxígeno. Esto sugiere que mantener CELA1 bajo control podría ser una forma de ayudar a los pulmones a desarrollarse mejor en bebés prematuros en riesgo de BPD.

#Entendiendo el sistema inmune

Dado que los niveles de CELA1 aumentan en células inmunes específicas en el pulmón durante la exposición a altos niveles de oxígeno, los investigadores querían ver cómo esto influiría en la respuesta inmune general en los pulmones. Miraron varias células inmunes para ver si había diferencias entre los dos grupos de ratones expuestos a altos niveles de oxígeno.

Los hallazgos mostraron que, aunque el conteo total de células inmunes cambió con el alto oxígeno, la presencia o ausencia de CELA1 no hizo una diferencia significativa, excepto por un tipo de célula inmune conocida como eosinófilos, que eran más comunes en ratones sin CELA1.

#Uso del anticuerpo anti-CELA1

Basándose en sus hallazgos sobre CELA1, los investigadores usaron un tratamiento con un anticuerpo llamado KF4 que ataca a CELA1. Encontraron que tratar a los cachorros de ratón con este anticuerpo ayudó a proteger sus pulmones del daño mientras estaban expuestos a altos niveles de oxígeno, similar a los beneficios observados en ratones deficientes en CELA1.

Esto indica que usar el anticuerpo KF4 podría ser un enfoque de tratamiento potencial para bebés prematuros que sufren de BPD, ayudando a preservar la estructura y función pulmonar durante un momento crítico en su desarrollo.

#CELA1 en pulmones humanos con BPD

Además de estudiar ratones, los investigadores examinaron tejido pulmonar de bebés con BPD. Encontraron que ciertas células en estos pulmones expresaban CELA1, lo que era menos común en los pulmones de bebés saludables. Esta similitud sugiere que el mecanismo que involucra a CELA1 también puede ser relevante en bebés humanos con BPD.

Si bien los datos de las muestras pulmonares humanas son limitados, muestran potencial para que CELA1 sea un factor común en diferentes especies en relación con el desarrollo pulmonar y la BPD.

#Conclusión

Esta investigación destaca el papel importante de CELA1 en el desarrollo pulmonar, particularmente en condiciones de alta exposición al oxígeno. Los hallazgos indican que bloquear CELA1 a través de tratamientos como el anticuerpo KF4 podría ofrecer una nueva forma de apoyar la salud pulmonar en bebés prematuros en riesgo de BPD.

A medida que los científicos continúan estudiando CELA1, el trabajo futuro se centrará en entender cómo medir los niveles de CELA1 en las vías respiratorias de los bebés prematuros para evaluar sus efectos en la salud pulmonar y posiblemente identificar nuevas estrategias terapéuticas para prevenir o tratar la BPD.

En última instancia, estos esfuerzos tienen como objetivo mejorar los resultados para los bebés nacidos demasiado pronto, asegurando que sus pulmones puedan desarrollarse correctamente, reduciendo los riesgos de problemas pulmonares de por vida que pueden surgir de condiciones como la BPD.