Investigadores del Instituto de Biotecnología (IBt) de la UNAM han demostrado en modelos de ratón que un fármaco antiinflamatorio de origen vegetal proveniente de la planta Malva parviflora, es efectivo para combatir el proceso inflamatorio que ocurre en estas enfermedades crónico degenerativas.
La inflamación es una respuesta natural del organismo que se necesita para responder a diferentes agentes patógenos y montar una respuesta inmune adecuada. También se requiere para reparar tejidos dañados por un trauma.
“Este proceso es esencial para que el organismo regrese a la homeostasis (fenómeno de autorregulación) una vez que ha eliminado al patógeno o reparado al tejido. Ahora sabemos que la inflamación crónica de baja tonicidad es un factor común en muchas enfermedades crónico degenerativas; y de ahí la relevancia de entender a nivel molecular cómo se inicia este proceso y como lo podríamos regular”
Martín Gustavo Pedraza Alva, investigador del IBt.
Modelos de ratones con obesidad y Alzheimer
Junto con la investigadora Leonor Pérez Martínez; Pedraza conforma el consorcio de Neuroinmunobiología en el Departamento de Medicina Molecular y Bioprocesos del IBt, donde utilizan modelos de ratones con obesidad y Alzheimer.
“Contamos con un modelo de obesidad, en donde alimentamos a los ratones con una dieta alta en grasas; y éstos desarrollan las características del síndrome metabólico e inflamación crónica en el tejido adiposo. Usando estos modelos nos hemos preguntado cómo la inflamación periférica impacta en la capacidad cognitiva de los ratones. Es decir, en el funcionamiento del sistema nervioso central”, explicó Pérez Martínez.
“El exceso de lípidos es detectado por los macrófagos residentes en el tejido adiposo, lo que lleva a la activación de un complejo macromolecular conocido como inflamasoma, el cual una vez que se ensambla activa a la caspasa 1, una enzima proinflamatoria que procesa a la citocina pro-inflamatoria IL-1beta que causa el reclutamiento de más células del sistema inmune al tejido adiposo“.
“Establecen un ambiente proinflamatorio produciendo citocinas proinflamatorias, que eventualmente alcanzan el torrente sanguíneo y afectan la señalización de insulina; impidiendo así la captura de glucosa en órganos como el hígado y el músculo” detalló Pedraza Alva.
Mutaciones identificadas
Se identificaron mutaciones familiares asociadas al desarrollo de la enfermedad que solo afectan del 2 al 5% de los casos. La gran mayoría no tiene mutaciones y la desarrolla, así que se ha propuesto que otros factores ambientales participan en la etiología de la enfermedad, acotó.
La experta explicó que el detonante del Alzheimer es la formación de placas seniles o placas amiloides que se producen a través de la proteína precursora amiloide que se corta por enzimas en sitios específicos. Estas placas, como si fueran rosetas, se implantan dentro del cerebro y son una señal de alerta para las células del sistema inmune que radican en el sistema nervioso central.
Asimismo, añadió, estas células inmunes llamadas microglía, se activan inicialmente en un intento por reparar cualquier daño que haya ocurrido por la presencia de las placas seniles; produciendo citocinas proinflamatorias.
Proceso neuroinflamatorio
Cuando las placas se producen en grandes cantidades, las células de la microglía activas se salen de control; y el proceso inicialmente reparador se vuelve contraproducente. Lo que da lugar a un proceso neuroinflamatorio que compromete la viabilidad de las neuronas e impacta en la capacidad cognitiva de los individuos.
Pedraza Alva agregó: “a nivel experimental se ha evidenciado, tanto en el modelo de obesidad como en el de Alzheimer, que la activación de los inflamasomas inducidos por el exceso de lípidos o la presencia de péptidos beta-amiloides, respectivamente, lleva a la generación de un proceso inflamatorio”.
La manera en que se demostró que estas moléculas son cruciales para el desarrollo de esas patologías, fue a través de la generación de modelos animales; en donde se eliminaron moléculas de estos inflamasomas. Estos animales no desarrollan el proceso inflamatorio tan severo y mantienen un correcto metabolismo de la glucosa y las capacidades cognitivas.
“Controlar el proceso inflamatorio atenúa el efecto negativo que tiene la inflamación en células importantes del páncreas, hígado y cerebro”.
Planta Malva parviflora
Los científicos trabajan con moléculas de origen vegetal con capacidad de controlar este proceso inflamatorio y promover la funcionalidad de las neuronas en el modelo de Alzheimer.
Al puntualizar sobre el estudio, Leonor Pérez dijo: “en el laboratorio hacemos investigación básica; pero nos interesa tratar de definir estrategias para controlar esta inflamación, ya sea periférica o dentro del sistema nervioso central. Una de nuestras estrategias es la caracterización de metabolitos secundarios de origen vegetal. Las plantas poseen una gran cantidad de compuestos que con propiedades antioxidantes, anti-inflamatorias y neuroprotectoras”.
La investigadora comento que se trabaja con la planta Malva parviflora de la cual preparan un extracto lo prueban en modelos de Alzheimer y obesidad.
Beneficios
La administración de este extracto hidroalcohólico retrasa la aparición de las marcas de la enfermedad. Afirmo que los animales que reciben este extracto:
- Mantienen su capacidad cognitiva
- Disminuyen la acumulación de placas seniles
- Todos los marcadores de inflamación se disminuyen dentro del sistema nervioso central
En los ratones a los que se les administró una dieta alta en grasa, que normalmente desarrollan resistencia a insulina e intolerancia a glucosa, la administración de este extracto:
- Previno el desorden en el metabolismo de la glucosa
- Mantuvieron su sensibilidad a la insulina y su tolerancia a la glucosa
Identificando compuestos aislados y diseñar fármaco
A través de colaboraciones con un grupo del Instituto Mexicano del Seguro Social (IMSS) en Morelos y con un colaborador de Canadá, los científicos están haciendo la caracterización fina de la planta para tratar de identificar los compuestos aislados y diseñar un fármaco para, a futuro, hacer estudios preclínicos. Sería un fármaco antiinflamatorio de origen vegetal.
Tras 8 años de investigaciones, Leonor Pérez y Martín Pedraza están a la espera del registro de patente[.]
