Nueva opción para el mal del sueño llega de la mano de la bioquímica

Como sabemos, África es continuamente azotado por enfermedades que logran un gran foco infeccioso debido a las condiciones con poco acceso a servicios de salud adecuados de los habitantes, lamentablemente muchas de estas enfermedades terminan en muertes. Hablemos de una en especial, la enfermedad del sueño africana, o tripanosomiasis africana. Actualmente esta enfermedad amenaza a millones de personas en más de 36 países de todo el continente.

| 03 mayo 2017 11:05 PM | Ciencia y Salud | 3.9k Lecturas
Nueva opción para el mal del sueño llega de la mano de la bioquímica
Nueva opción para el mal del sueño llega de la mano de la bioquímica
Por: Valeria Chuquimez
3938

Esta enfermedad es provocada por unos protistas (organismos eucariotas unicelulares) denominados tripanosomas. Esta enfermedad - al igual que otras relacionadas con el tripanosoma - causa un gran impacto médico y económico en muchos países en desarrollo, sobretodo en un continente tan crítico como lo es África. Una persona puede contraer la enfermedad al ser picado con la mosca Tse-Tse, quien funciona como vía de contagio en el ciclo de la enfermedad del sueño, para entender mejor su función podemos hacer una analogía con la función del zancudo ( Aedes aegypti) en el dengue. Hasta finales del siglo XX esta enfermedad era prácticamente incurable. Las vacunas no son eficaces, debido a que este parásito posee un mecanismo, que hasta hace poco no estaba completamente descrito, que le permite eludir el sistema inmunitario del ser al que infecte.

COMPLEJIDAD DE LA ENFERMEDAD

La cubierta celular de los tripanosomas está revestida de una sola proteína que es el antígeno al que responde el sistema inmunitario. Sin embargo, de vez en cuando, por un proceso de recombinación génica unas cuantas células de la población infecciosa de tripanosomas la modifican a una nueva proteína de la cubierta, de forma que deja de ser reconocida por el sistema inmunológico. Este proceso de “cambio de cubierta” puede tener lugar centenares de veces. El resultado es una infección crónica cíclica: el paciente tiene fiebre, que se produce cuando el sistema inmunológico funciona de manera eficaz y vence la primera infección; pero los tripanosomas que han modificado su envoltura actúan de germen para una segunda infección, de manera que la fiebre vuelve a aparecer. Este ciclo infeccioso puede repetirse durante semanas, mientras las células del tripanosoma cambien de composición genética en la membrana, hasta que el paciente extremadamente debilitado por la deshidratación y el desgaste energético que le causa la fiebre, finalmente muere.

MEJORES Y MÁS EFICACES SOLUCIONES

Debido a que el tratamiento convencional no tiene mucha eficacia, la medicina se ha visto en la necesidad de generar algunos procedimientos modernos para tratar la enfermedad del sueño africana se basan en los conocimientos de enzimología y metabolismo.

En uno de estos enfoques, se utilizan compuestos farmacológicos diseñados para actuar como inactivadores del mecanismo enzimático. Estos inhibidores son moléculas que se unen a las enzimas para disminuir su reacción. Como sabemos las enzimas sirven para acelerar una reacción química, haciendo que actué de manera más rápida y su taza de productos sean más elevadas, las enzimas no se gastan, por lo que son prácticamente necesarias para algunas reacciones químicas, llamadas reacciones enzimáticas.

EXPLICANDOLO MÁS A FONDO

Volviendo al tema, un punto vulnerable en el metabolismo de los tripanosomas es la ruta de la biosíntesis de las poliaminas. Las poliaminas, espermina y espermidina, implicadas en el equipamiento del DNA, se necesitan en grandes cantidades en las células en rápida división. El primer paso de su síntesis está catalizado por la ornitina descarboxilasa, una enzima que precisa la coenzima piridoxal fosfato para su función. El piridoxal fosfato (PLP) que proviene de la vitamina B_6 forma un enlace covalente con los aminoácidos sustrato de las reacciones en las que interviene actuando como sumidero electrónico que facilita diversas reacciones diferentes. Un buen ejemplo se da en las células de los mamíferos, la ornitina descarboxilasa que se uniera de forma permanente a la enzima tendría pues poco efecto sobre las células de los mamíferos, que podrían reemplazar rápidamente la enzima inactivada, pero afectaría de manera adversa al parásito.

La Primera

Una vez liberado el CO_2, el desplazamiento de los electrones se invierte y se forma putrescina. Se han diseñado diferentes inhibidores suicidas para esta enzima basados en este mecanismo, entre ellos la difluorometilornitina (DFMO). La DFMO es relativamente inerte en solución. Sin embargo, cuando se una a la ornitina descarboxilasa la enzima se inactiva rápidamente. Este inhibidor constituye un sumidero de electrones alternativo debido a sus dos átomos de flúor colocados estratégicamente, que son excelentes grupos salientes. En lugar de que los electrones entren en la estructura anular del PLP, la reacción provoca el desplazamiento de un átomo de flúor. El –S de un residuo Cys en el sitio activo de la enzima forma entonces un complejo covalente con el aducto PLP-inhibidor altamente reactivo en una reacción que es esencialmente irreversible. De esta forma el inhibidor utiliza los mecanismos de reacción propios de la enzima para matar el parásito.

EN OTRAS PALABRAS…

De manera más sencilla y resumida, una vía que resulta factible para destruir el parasito del tripanosoma es usando a la difluorometilornitina (DFMO) que inhibe de manera irreversible a la síntesis de poliaminas en el parasito, al no existir esta enzima entonces disminuiría la síntesis de poliaminas como la putrescina y espermidina, que son necesarios para la multiplicación celular del tripanosoma.

UNA EXPERIMENTACIÓN EXITOSA

Este procedimiento ha sido probado en ratones infectados con el mal del sueño, el parasito del tripanosoma fue erradicado completamente de la sangre de los ratones afectados, actualmente se estaría desarrollando para que el tratamiento sea usado en las patologías del tripanosoma que afecten a humanos.

El DFMO ha resultado muy efectivo contra la enfermedad del sueño africana en pruebas clínicas y en la actualidad se utiliza para tratar la enfermedad del sueño africana producida por Trypanosoma brucei gambiense. Enfoques como este ofrecen grandes expectativas de poder tratar una amplia gama de enfermedades. El diseño de fármacos basado en los mecanismos enzimáticos y en la estructura pueden complementar los procedimientos más tradicionales de prueba y error para desarrollar nuevos fármacos. Vale la pena recalcar la importancia del estudio de las ciencias básicas, que son las que permiten llegar a un tratamiento más profundo y exitoso frente a cualquier patología, del mismo modo hacen que los profesionales tengan un enfoque más analítico y lógico al estar frente a un caso clínico complicado.


¿Quieres debatir este artículo? prueba abriendo un tema en nuestros foros.


Fuente: > Valeria Chuquimez
La Primera Digital

La Primera Digital

La Primera Digital

Colaborador 9324 La Primera Digital