¿Qué fumadores tienen mayor riesgo de EPOC?

Investigadores del Weill Cornell Medical College recibieron una subvención de $ 6.5 millones del Instituto Nacional del Corazón, los Pulmones y la Sangre para llevar a cabo un proyecto de investigación de 5 años sobre los cambios metabólicos que ocurren en las células epiteliales de los pulmones en pacientes con enfermedad pulmonar obstructiva crónica ( EPOC) debido al tabaquismo. El equipo también buscará investigar qué fumadores de cigarrillos tienen el mayor riesgo de desarrollar EPOC y tratar de identificar nuevos biomarcadores que serán beneficiosos en el desarrollo de nuevas terapias para la enfermedad.
Aunque fumar es una causa importante de enfermedades, como la EPOC, y es la cuarta causa de mortalidad, una quinta parte de la población adulta sigue fumando y, con cada inhalación, los pulmones están cargados con cien billones de oxidantes y más de 4,000 compuestos químicos. Todavía no hay cura para la EPOC, y no hay biomarcadores que puedan diagnosticar la enfermedad temprano. El único tratamiento disponible para quienes padecen EPOC es la oxigenoterapia.
El principal investigador, el Dr. Ronald G. Crystal, presidente de medicina genética del Weill Cornell Medical College, declara:

"Veinte por ciento de los fumadores tienen EPOC, por lo que es vital que identifiquemos quién está en mayor riesgo y por qué. Obtener una mejor comprensión de la biología subyacente de la EPOC y los cambios metabólicos forzados por el humo del cigarrillo a las células epiteliales de las vías respiratorias nos ayudará este importante problema de salud. Podemos utilizar esta información para desarrollar nuevas formas de proteger los pulmones ".

Los pacientes que desarrollaron COPD debido al tabaquismo con frecuencia tienen dificultad para respirar y el estrechamiento severo de las vías respiratorias dentro del pulmón resulta en la pérdida de la función pulmonar. La EPOC también está relacionada con la progresión de la "ciliopatía".
La mayoría de las células epiteliales en las vías respiratorias del pulmón consisten en cilios, es decir, células importantes para mantener un pulmón sano, que son vitales para transportar moco y cualquier patógeno inhalado como bacterias, por las vías respiratorias y fuera de los pulmones para prevenir la infección. La ciliopatía es una disfunción celular dentro de las células epiteliales de las vías respiratorias, que conduce a la acumulación de moco, a las células de cilios acortadas y a las defensas dañadas contra la infección.
El co-investigador principal, el Dr. Steven S. Gross, profesor de farmacología y director de Mass Spectrometry Facility en Weill Cornell explica:

"La ciliopatía ocurre mucho antes de que haya algún signo clínico de EPOC inducida por el tabaquismo. Sin embargo, se desconoce la génesis subyacente de la ciliopatía de las vías respiratorias inducida por el tabaquismo. El objetivo de nuestro estudio es llenar este vacío de conocimiento e identificar qué causa exactamente ciliopatía en los fumadores EPOC ".

Según los investigadores, la hipótesis de la ciliopatía se asocia con el estrés oxidativo de que los depósitos de tabaco en las células del epitelio de las vías respiratorias y la EPOC inducida por el tabaquismo están relacionados con un cambio en el metabolismo del tejido pulmonar y el suero. Ellos creen que perfilar metabolitos en los biofluidos de los pacientes con EPOC ofrecerá una mejor comprensión de los mecanismos moleculares subyacentes del desarrollo de ciliopatía, así como los patógenos de la EPOC.
El Dr. Crystal dice: "Un biomarcador para la EPOC sería útil para identificar a los fumadores que desarrollarán EPOC. El éxito de este estudio sería un paso importante en el desarrollo de nuevos enfoques para la detección y el tratamiento de pacientes con EPOC".

Para su nuevo proyecto de investigación, el equipo utilizará por primera vez la metabolómica para identificar, examinar y registrar de forma amplia las variaciones anormales en el metabolismo celular y los metabolitos de la EPOC en las vías respiratorias de las células epiteliales del pulmón. Examinarán miles de pequeñas moléculas, midiendo los cambios en la expresión de metabolitos mediante el uso de la tecnología más avanzada basada en espectrometría de masas para ayudar en el metabolismo global del perfil de muestras de suero y tejido pulmonar de los pacientes con EPOC. El metabolismo celular es una variedad de reacciones químicas que ocurren dentro de la célula, mientras que los metabolitos son sus productos de moléculas pequeñas, que involucran todos los aspectos de la función celular.
El Dr. Gross afirma: "El uso de la metabolómica es un nuevo enfoque poderoso para descubrir cómo las células epiteliales de las vías respiratorias se ven afectadas por el tabaquismo y cómo esto puede conducir a la EPOC. con EPOC ".
Los investigadores también combinarán perfiles metabólicos con estudios in vitro de sujetos humanos y el epitelio de las vías respiratorias murinas. En el estudio analizarán suero, líquido de revestimiento epitelial de pulmón y muestras de epitelio de vía aérea de humanos sujetos de investigación, así como una extensa cohorte de muestras de ensayo clínico humano almacenadas y las compararán con diferentes tipos de poblaciones, incluidos fumadores, no fumadores y fumadores. con y sin fumadores con EPOC y fumadores con EPOC que dejaron de fumar.
Escrito por Petra Rattue