Un medicamento originalmente indicado para tratar la dependencia del alcohol puede inhibir una proteína llamada gasdermina D involucrada en las lesiones de órganos de pacientes sépticos, según muestra una investigación realizada por miembros de la Universidad de São Paulo (USP), que busca prevenir de complicaciones asociadas a la sepsis.
El estudio, publicado en la revista 'Blood', propone inhibir la acción de una proteína llamada gasdermina D con disulfiram, un fármaco ya aprobado para uso humano y originalmente indicado para combatir la dependencia del alcohol.
"Sabemos que el medicamento es seguro porque ha estado en uso desde la década de 1950 y proponemos que se reutilice para tratar la sepsis"
El estudio fue realizado en el Centro de Investigación de Enfermedades Inflamatorias (CRID), uno de los Centros de Investigación, Innovación y Difusión (RIDC) financiados por la FAPESP. El CRID está alojado en la Facultad de Medicina de Ribeirão Preto de la Universidad de São Paulo (FMRP-USP) en Brasil.
"Sabemos que el medicamento es seguro porque ha estado en uso desde la década de 1950 y proponemos que se reutilice para tratar la sepsis. Vimos que funcionó en ensayos con animales en el laboratorio. Ahora necesitamos un ensayo clínico para evaluar su efectividad en pacientes sépticos", ha señalado Camila Meirelles Silva, becaria postdoctoral del CRID y primera autora del artículo.
Conocida popularmente como "infección generalizada", la sepsis es en realidad una inflamación sistémica, frecuentemente provocada por una infección bacteriana que ha ingresado al torrente sanguíneo. A medida que el sistema inmunitario combate al patógeno, acaba dañando a todo el organismo. Los pacientes con sepsis grave desarrollan lesiones que deterioran el funcionamiento de órganos vitales, especialmente los pulmones.
"Demostramos que cuando evitamos que los neutrófilos liberaran estas trampas similares a mallas al inhibir la gasdermina D, pudimos reducir el nivel de lesión tisular y mejorar el pronóstico del paciente"
En investigaciones anteriores, el grupo CRID demostró que un mecanismo inmunitario conocido como trampas extracelulares de neutrófilos (NET) está directamente implicado en las lesiones tisulares de los pacientes sépticos.
Como sugiere su nombre, los NET son una estrategia de defensa utilizada principalmente por los neutrófilos, un tipo de glóbulo blanco que fagocita (mata) bacterias, hongos y virus. En situaciones extremas, estas propias células inmunitarias pueden morir y el material contenido en sus núcleos es expulsado al medio externo en forma de una red extracelular tóxica tanto para los patógenos como para las células del organismo.
"En nuestro último estudio investigamos el mecanismo que permite la liberación de NET, en el que está directamente involucrado el gasdermin D. Demostramos que cuando evitamos que los neutrófilos liberaran estas trampas similares a mallas al inhibir la gasdermina D, pudimos reducir el nivel de lesión tisular y mejorar el pronóstico del paciente", señala la investigadora.
El estudio involucró glóbulos blancos aislados de 24 pacientessépticos hospitalizados 24 horas antes (12 hombres y 12 mujeres). El análisis con microscopio confocal demostró que una gran proporción de las células liberaba NET 'in vitro'. Las pruebas también apuntaron a una gran cantidad de gasdermina D activa en los neutrófilos de los pacientes. Esto ya se había observado en neutrófilos aislados de ratones sépticos.
"Gasdermin D es una proteína formadora de poros. Investigaciones anteriores mostraron que cuando esta molécula se activa en las células, forma poros en la membrana nuclear que dejan salir el material genético al citosol. A continuación, la gasdermina D abre otros poros en la membrana plasmática, permitiendo que todo este contenido sea liberado al medio extracelular. Probamos que en la sepsis la proteína también actúa de esta manera", explica Silva.
Se realizaron experimentos 'in vivo' con ratones sometidos a un procedimiento diseñado para inducir sepsis. Algunos expresaron gasdermin D normalmente. El otro grupo estaba formado por ratones que habían sido modificados genéticamente para que no produjeran la proteína en ninguna célula de sus cuerpos (ratones knockout para gasdermina D).
Cuando indujeron la sepsis, descubrieron que los ratones knockout producían una menor cantidad de NET, desarrollaban menos lesiones en los órganos [ sin edema pulmonar, a diferencia del resto ] y sobrevivían más. Los ensayos in vitro con células de ratones knockout confirmaron que los neutrófilos no liberaban NET incluso en presencia de LPS, una molécula en las membranas de las bacterias patógenas que el sistema inmunitario suele interpretar como una amenaza.
PRUEBAS DE INHIBICIÓN
Los datos de la literatura científica mostraron que el disulfiram se une a la gasdermina D para evitar que la proteína forme poros en la membrana celular. Con base en esta evidencia, los científicos del CRID decidieron probar el efecto del fármaco en el contexto de la sepsis, para la cual no existen medicamentos específicos.
Descubrieron a partir de pruebas 'in vitro' que después del tratamiento con disulfiram, tanto los neutrófilos humanos como los murinos dejaron de liberar NET cuando fueron estimulados con LPS. En otro experimento, se incubaron neutrófilos aislados de pacientes sépticos con disulfiram. El tratamiento inhibió la liberación de NET.
Por último, los ratones sépticos fueron tratados con disulfiram y su progreso se comparó con el de los ratones no tratados. Los animales tratados tenían menos lesiones tisulares (incluido menos edema pulmonar), menos TNE en la sangre y un mejor pronóstico: el 60% sobrevivió, en comparación con el 20% en el grupo no tratado.
La producción de disulfiram se paralizó en Brasil en 2019 y eso ha impedido que el grupo realice un ensayo clínico. "Era un fármaco tan barato que la empresa decidió retirarlo del mercado y los psiquiatras que tratan a pacientes alcohólicos ahora tienen que importarlo", explica Fernando de Queiroz Cunha , profesor de la FMRP-USP e investigador principal del CRID.
"Como alternativa, estamos en conversaciones con una empresa farmacéuticabrasileña para desarrollar una molécula ligeramente modificada que podría patentarse y comercializarse en el país", ha explicado el experto, quien ha revelado que la intención de CRID de probar si el disulfiram se puede usar para prevenir lesiones en órganos en pacientes con Covid-19.