Según un estudio, la producción de energía celular es diferente en la HAP y la HPTEC

Muestra de sangre

 

Se han observado diferencias metabólicas que afectan a la producción de energía en las células endoteliales —las que recubren los vasos sanguíneos— de pacientes con hipertensión arterial pulmonar (HAP) e hipertensión pulmonar tromboembólica crónica (HPTEC).

Según un estudio reciente, estas distinciones podrían tanto ser la base de las diferencias en los mecanismos de la enfermedad como contribuir a nuevos enfoques terapéuticos.

La HPTEC y la HAP son dos formas raras y graves de hipertensión pulmonar (HP). Aunque las causas de cada una son diferentes, ambas enfermedades implican una restricción del flujo sanguíneo de las arterias pulmonares.

Hay dos vías metabólicas principales que el cuerpo utiliza para producir energía. La fosforilación oxidativa se produce en el interior de las mitocondrias —el principal centro de producción de energía de la célula—, mientras que la glucólisis, un proceso de descomposición del azúcar para producir energía, tiene lugar fuera de las mitocondrias. En condiciones normales, gran parte de la energía del cuerpo se produce dentro de las mitocondrias.

En la HAP, las células endoteliales (CE) de los vasos sanguíneos sufren cambios metabólicos, lo que da lugar a una preferencia por la glucólisis. Estos desequilibrios energéticos contribuyen al crecimiento incontrolado de las CE, o a su proliferación, lo que provoca el estrechamiento de los vasos sanguíneos. Sobre los cambios metabólicos de las CE en la HPTEC, se sabe menos.

Para investigar las diferencias metabólicas entre ambos trastornos, investigadores españoles compararon las características metabólicas de las CE recogidas de seis pacientes con HAP y 12 con HPTEC. Como se esperaba, las células de los pacientes de HAP mostraron una mayor expresión de los genes responsables de la fabricación de las enzimas que participan en la glucólisis. Específicamente, la expresión de GLUT1, HK2 y LDHA fue mayor en las células de HAP que en las de HPTEC o en las sanas.

La PDHA1 es una proteína que sirve de guardián entre la glucólisis y las vías energéticas mitocondriales. Cuando se reduce la expresión de PDHA1, se estimula la glucólisis, lo que puede  impulsar una proliferación celular excesiva, una de las principales características patológicas de la HAP.

Los investigadores observaron niveles más altos de esta proteína en la HAP en comparación con la HPTEC o las células sanas, lo que sugiere que las formas mitocondriales de generación de energía también se potencian en la HAP. Esto es posible gracias al aumento de la fosforilación oxidativa en las células endoteliales de la HAP, que están involucrados en la producción de energía mitocondrial.

Por otro lado, en las células de hipertensión arterial pulmonar, se observó una estimulación de la expresión de GLUD1, que participa en el metabolismo de la glutamina —otra forma de producción de energía que ocurre parcialmente en las mitocondrias.

Los resultados de la investigación mostraron que los perfiles metabólicos son diferentes a nivel de la glucólisis, la fosforilación oxidativa y el metabolismo de la glutamina en la HAP y la HPTEC. 

Los investigadores observaron que, de manera constante, crecían más células vivas de HAP en el cultivo celular que de HPTEC o de células sanas. Sin embargo, este efecto se invirtió cuando se bloqueó el metabolismo con inhibidores.

Uno de los inhibidores, llamado dicloroacetato (DCA), ha mostrado previamente efectos beneficiosos en pacientes con HAP. Este provoca la activación de la proteína PDHA1, que potencia las vías energéticas mitocondriales e inhibe la glucólisis. Dado que las células de la HPTEC no mostraron los mismos cambios metabólicos, es posible que este inhibidor no sea tan beneficioso para estos pacientes.

Según los investigadores, las diferencias generales en el metabolismo de la HAP y de la HPTEC sugieren diferencias en los mecanismos moleculares y las vías de regulación que podrían ser importantes en la patología de la enfermedad y en el desarrollo de tratamientos curativos. No obstante, aseguran que las investigaciones futuras deberán verificar los resultados en un mayor número de pacientes y tratar de comprender mejor la importancia de las diferencias entre la HAP y la HPTEC.

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