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Entendiendo la Hipertensión Arterial Pulmonar: Causas y Tratamientos

Una visión general de la hipertensión arterial pulmonar (HAP), sus síntomas, tratamientos y mecanismos subyacentes.

― 7 minilectura


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La hipertensión arterial pulmonar (HAP) es una condición seria que afecta los vasos sanguíneos en los pulmones. En esta enfermedad, las arterias pequeñas en los pulmones se vuelven estrechas y rígidas, lo que provoca presión arterial alta en los pulmones. Esta condición puede llevar a serios problemas de salud, incluyendo insuficiencia cardíaca y, finalmente, la muerte.

Causas de la HAP

Las causas exactas de la HAP pueden variar. Puede ser causada por factores genéticos, otras condiciones de salud o ciertos medicamentos. En muchos casos, los vasos sanguíneos en los pulmones experimentan cambios que los hacen menos flexibles y más constrictos. Estos cambios pueden ser desencadenados por varios factores, incluyendo inflamación y lesiones en los vasos sanguíneos.

Síntomas de la HAP

Las personas con HAP a menudo experimentan una variedad de síntomas que pueden empeorar con el tiempo. Los síntomas comunes incluyen:

  • Falta de aliento, especialmente durante la actividad física.
  • Fatiga o sentirse cansado todo el tiempo.
  • Mareos o desmayos.
  • Hinchazón en los tobillos o piernas.
  • Dolor o presión en el pecho.

Tratamientos actuales para la HAP

Actualmente, hay opciones de tratamiento para manejar la HAP. Estos tratamientos tienen como objetivo mejorar la calidad de vida y prolongar la supervivencia, en lugar de detener o revertir completamente la progresión de la enfermedad. Los principales tipos de tratamientos incluyen:

  1. Medicamentos: Estos medicamentos pueden ayudar a ampliar los vasos sanguíneos en los pulmones y reducir la presión arterial. A menudo, se dirigen a vías específicas en el cuerpo que afectan el flujo sanguíneo.

  2. Terapia de oxígeno: Para algunos pacientes, recibir oxígeno adicional puede mejorar sus síntomas y bienestar general.

  3. Cambios en el estilo de vida: Mantener un estilo de vida saludable, como hacer ejercicio regularmente y tener una dieta equilibrada, puede ayudar a manejar los síntomas.

  4. Cirugía: En casos severos, se puede considerar cirugía como el trasplante de pulmón.

El papel de las Células Endoteliales en la HAP

Las células endoteliales recubren los vasos sanguíneos y juegan un papel crucial en mantener un flujo sanguíneo saludable. En la HAP, estas células se dañan. La condición se caracteriza por cambios en la función y estructura de estas células, lo que puede llevar a un aumento de presión en las arterias pulmonares.

La importancia de vías específicas

Varios caminos biológicos son importantes en el desarrollo y progresión de la HAP. Por ejemplo, la vía de señalización PI3K/AKT es esencial para la supervivencia y crecimiento celular. En condiciones saludables, esta vía ayuda a regular el ciclo de las células endoteliales. Sin embargo, en la HAP, esta vía se activa en exceso, llevando a una mayor proliferación celular y resistencia a la muerte celular, lo que empeora la condición.

Vía de señalización Notch

Otra vía importante en la HAP es la vía de señalización NOTCH. Esta vía está involucrada en varias funciones celulares, incluyendo el crecimiento celular y el mantenimiento de la integridad de los vasos sanguíneos. La señalización NOTCH puede ayudar a prevenir la inflamación excesiva en los vasos sanguíneos, lo cual es significativo para minimizar el daño en enfermedades como la HAP.

Dll4 y su papel en la HAP

DLL4 es una proteína que interactúa con la vía de señalización NOTCH. Juega un papel importante en mantener células endoteliales saludables. Cuando los niveles de DLL4 se alteran o disminuyen, puede provocar problemas con la señalización NOTCH y, en consecuencia, contribuir al desarrollo de la HAP.

Hallazgos de investigación sobre la HAP

Estudios recientes han mostrado que en pacientes con HAP, hay una pérdida de DLL4 y señalización NOTCH, lo que está vinculado a una mayor activación de AKT. Este cambio en la señalización puede llevar a más problemas, como la proliferación de células endoteliales y resistencia a la muerte celular.

¿Qué pasa cuando se pierde BMPR2?

BMPR2 es una proteína que ayuda a regular la función de los vasos sanguíneos. Cuando se pierde o muta, puede contribuir significativamente a los síntomas de la HAP. La pérdida de BMPR2 se encuentra a menudo en pacientes con HAP, y puede llevar a un aumento de la actividad de AKT, que agrava aún más la condición.

Señalización JNK1 en células endoteliales

JNK1 es otra proteína que se ve influenciada por AKT. Cuando BMPR2 se silencia o se pierde, afecta la actividad de JNK1. En el contexto de la HAP, la reducción de la actividad de JNK1 se asocia con una mayor supervivencia y proliferación celular, lo que puede empeorar la condición.

La importancia de PPARγ

PPARγ es una proteína que juega un papel vital en regular el comportamiento celular en los vasos sanguíneos. Puede ayudar a prevenir el crecimiento excesivo de las células endoteliales y promover su funcionamiento saludable. La pérdida de PPARγ se observa a menudo en la HAP, lo que resalta su importancia en la prevención de la disfunción endotelial.

Mecanismos de disfunción de las células endoteliales

En la HAP, las células endoteliales sufren cambios que promueven un estado de disfunción. Estos cambios pueden incluir:

  • Aumento de la proliferación celular.
  • Resistencia a la muerte celular programada (apoptosis).
  • Cambios que favorecen un estado más fibroblástico o mesenquimal de las células en lugar de un estado endotelial saludable.

Estos cambios pueden llevar al engrosamiento de las paredes de los vasos sanguíneos y contribuir a la presión arterial alta en los pulmones.

Enfoques terapéuticos potenciales

Dadas las interacciones complejas entre estas vías de señalización, los investigadores están explorando varias estrategias para tratar la HAP. Algunos enfoques potenciales incluyen:

  1. Apuntar a AKT: Dado que AKT está a menudo sobreactivo en la HAP, inhibir esta vía podría reducir la proliferación celular y ayudar a restaurar la función endotelial normal.

  2. Restaurar la señalización DLL4/NOTCH: Tratamientos que aumenten los niveles de DLL4 o mejoren la señalización NOTCH pueden ayudar a restaurar el comportamiento celular normal en las células endoteliales de pacientes con HAP.

  3. Activación de PPARγ: Estrategias para aumentar la actividad de PPARγ en las células endoteliales también pueden ser beneficiosas, ya que puede ayudar a contrarrestar los efectos negativos de la activación de AKT.

  4. Uso de medicamentos existentes: Algunos medicamentos que ya están en el mercado podrían ser reutilizados para actuar sobre estas vías en pacientes con HAP.

  5. Terapia génica: En el futuro, la terapia génica podría ofrecer un medio para abordar mutaciones genéticas específicas asociadas con la HAP al proporcionar copias saludables de genes involucrados en la función endotelial.

Conclusión

La HAP es una enfermedad compleja que involucra múltiples vías y cambios celulares que conducen a graves complicaciones de salud. La investigación en curso busca desentrañar estas interacciones y desarrollar estrategias de tratamiento efectivas para mejorar la calidad de vida de las personas afectadas por esta condición desafiante. Al enfocarse en los mecanismos subyacentes que contribuyen a la disfunción endotelial, los científicos esperan crear terapias dirigidas que puedan abordar no solo los síntomas de la HAP, sino también sus causas raíz.

Fuente original

Título: Disruption of DLL4/NOTCH1 Causes Dysregulated PPARγ/AKT Signaling in Pulmonary Arterial Hypertension

Resumen: Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a progressive cardiopulmonary disease characterized by vascular remodeling of small pulmonary arteries. Endothelial dysfunction in advanced PAH is associated with proliferation, apoptosis resistance, and endothelial to mesenchymal transition (EndoMT) due to aberrant signaling. DLL4, a cell membrane associated NOTCH ligand, activates NOTCH1 signaling and plays a pivotal role maintaining vascular integrity. Inhibition of DLL4 has been associated with the development of pulmonary hypertension, but the mechanism is incompletely understood. Here we report that BMPR2 silencing in PAECs activated AKT and decreased DLL4 expression. DLL4 loss was also seen in lungs of patients with IPAH and HPAH. Over-expression of DLL4 in PAECs induced BMPR2 promoter activity and exogenous DLL4 increased BMPR2 mRNA through NOTCH1 activation. Furthermore, DLL4/NOTCH1 signaling blocked AKT activation, decreased proliferation and reversed EndoMT in BMPR2- silenced PAECs and ECs from IPAH patients. PPAR{gamma}, suppressed by BMPR2 loss, was induced and activated by DLL4/NOTCH1 signaling in both BMPR2-silenced and IPAH PAECs, reversing aberrant phenotypic changes, in part through AKT inhibition. Finally, leniolisib, a well-tolerated oral PI3K8/AKT inhibitor, decreased cell proliferation, induced apoptosis and reversed markers of EndoMT in BMPR2-silenced PAECs. Restoring DLL4/NOTCH1/PPAR{gamma} signaling and/or suppressing AKT activation may be beneficial in preventing or reversing the pathologic vascular remodeling of PAH.

Autores: Keytam S. Awad, S. Wang, E. J. Dougherty, A. Keshavarz, C. Y. Demirkale, Z.-X. Yu, L. Miller, J. M. Elinoff, R. L. Danner

Última actualización: 2024-02-02 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.01.31.578230

Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.01.31.578230.full.pdf

Licencia: https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/

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