Científicos identifican un mecanismo protector contra la sepsis

Un equipo de investigación liderado por Miguel Soares, del Instituto Gulbenkian de Ciencia (IGC, por sus siglas en inglés), en Portugal, descubrió un mecanismo insospechado que es protector contra la sepsis. Este estudio -que se detalla en un artículo que se publica este jueves en la revista científica 'Cell'-- proporciona nuevas vías para los enfoques terapéuticos contra la sepsis.

La sepsis consiste en una respuesta descontrolada del cuerpo a una infección que se propaga hacia diferentes partes del cuerpo, también conocida como infección sistémica. El sistema inmunológico del individuo infectado trata de matar a los microbios responsables de la infección y en muchos casos consigue hacerlo, pero en el proceso produce profundas alteraciones en el funcionamiento normal de los órganos vitales, como cerebro, corazón, hígado, riñón o pulmones.

En los casos más graves la presión arterial también baja y los órganos en última instancia, dejar de funcionar correctamente y como resultado, se produce la muerte del paciente. Los pacientes con sepsis varían en su respuesta a la infección y la gravedad de la enfermedad, dependiendo del tipo de infección, así como de sus características genéticas, enfermedades coexistentes y edad. Un misterio sin resolver de larga duración es por qué a pesar de un control eficaz de los microorganismos infecciosos mediante el uso de antibióticos, algunos pacientes sucumben mientras que otros se recuperan de la infección.

En los últimos cinco años, el equipo de investigación liderado por Miguel Soares ha presentado el concepto de que aquellos individuos que no sucumben a la sepsis desarrollan una respuesta protectora que mantiene la función de los órganos vitales, confiriendo tolerancia a la enfermedad. Ahora, en modelos experimentales de sepsis en ratones, descubrieron un mecanismo que es vital para aportar tolerancia a la sepsis.

LA FERRITINA, CLAVE 

"Sabíamos que un elemento clave para promover la tolerancia de la enfermedad a la infección es cómo los niveles de hierro se controlan en diferentes tejidos, mientras que otros colegas han demostrado que la patogénesis de la sepsis se asocia con la desregulación del metabolismo de la glucosa. Estos dos fenómenos están íntimamente ligados en que el control del metabolismo del hierro es necesario para mantener la producción de glucosa en el hígado para que ésta pueda utilizarse como fuente vital de energía por otros órganos", dice Miguel Soares.

Sebastian Weis, médico de cabecera, que realiza su trabajo post-doctoral con Miguel Soares, indujo sepsis en ratones de laboratorio y comparó cómo progresa la enfermedad en ratones que expresan o no ferritina, una proteína que controla el hierro en el hígado. Encontró que la ferritina es absolutamente necesaria para que el hígado produzca glucosa después de una infección y, por lo tanto, para proteger a los ratones de sucumbir a la sepsis.

"Normalmente en los ratones, después de la infección, hay un aumento de los niveles de glucosa en sangre seguido de una caída rápida, que puede llegar a ser letal. En los seres humanos con enfermedades infecciosas, esto también ocurre en un subconjunto de pacientes y se sabe que lleva a mayores tasas de mortalidad. Nuestros resultados mostraron que la ferritina controla la producción de glucosa en el hígado, de modo que los niveles de glucosa en sangre se mantienen dentro de un rango que permite la supervivencia. Sin ferritina, los niveles de glucosa continuaron bajando y los ratones murieron de septicemia", explica Sebastian Weis, actualmente investigador y clínico en el Hospital de la Universidad de Jena, Alemania, donde se realizaron parte de los experimentos.

Otra pieza clave de este rompecabezas fue proporcionada por Ana Rita Carlos, investigadora potdocotoral en el laboratorio de Soares. Ella encontró que la razón por la que se requiere la ferritina para que el hígado produzca la glucosa depende de un mecanismo molecular que controla la expresión de uno de los genes dominantes implicados en este proceso. Cuando la ferritina está ausente, el hierro desregula la expresión de la proteína Glucosa 6 fosfatasa y el hígado pierde su capacidad para secretar glucosa. Cuando esto ocurre, la glucosa no puede suministrarse y utilizarse por otros órganos vitales como fuente de energía.

"Es muy interesante que, aunque es esencial para apoyar muchas funciones celulares vitales, el hierro debe estar estrechamente controlado en el hígado para que no pueda interferir con la producción de glucosa. El mecanismo molecular a través del cual ocurre esto se basa en la expresión de la ferritina, un complejo de proteínas que almacena y libera hierro para interferir en la producción de glucosa", explica Ana Rita Carlos, también coprimera autora del documento.