Angiogénesis ocular patológica
Cuando el ojo no recibe suficiente oxígeno frente a afecciones comunes como el parto prematuro o la diabetes, se pone en marcha un estado de producción de energía frenética que, en última instancia, puede resultar en ceguera, y ahora los científicos han identificado nuevos puntos en los que pueden hacerlo. para calmar el frenesí y, en cambio, permitir la recuperación.
En este entorno de alta energía, tanto las células endoteliales que formarán nuevos vasos sanguíneos en la retina, lo que podría mejorar los niveles de oxígeno, como la microglía cercana, un tipo de macrófago que normalmente vigila la retina, prefieren la glucólisis como un medio para convertir la glucosa en su combustible.
Los científicos del Medical College of Georgia han demostrado que en las enfermedades de la retina, los subproductos excesivos de este ineficiente sistema de producción de combustible inician un crescendo de diafonía entre estos dos tipos de células. Esto promueve la inflamación excesiva y el desarrollo de la masa clásica de capilares disfuncionales y con fugas que pueden obstruir la visión y provocar desprendimiento de retina, dice el Dr. Yuqing Huo, director del Programa de Inflamación Vascular del Centro de Biología Vascular de MCG.
El principal subproducto de la glucólisis es el lactato, que también puede ser utilizado como combustible, por ejemplo, por nuestros músculos en un ejercicio extenuante. La microglía también necesita algo de lactato de las células endoteliales. Pero en la enfermedad, el lactato está definitivamente en exceso, lo que en cambio apoya esta "conversación destructiva" entre las células, dice Huo, autor correspondiente del estudio en la revista Science Translational Medicine.
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Células mieloides PRAGMatic La angiogénesis ocular es una de las principales causas de problemas de visión y ceguera. Se ha demostrado que la microglía / macrófagos contribuyen a la angiogénesis patológica; sin embargo, su fenotipo y papel en la angiogénesis retiniana no se ha dilucidado por completo. Ahora, Liu et al. muestran que en la angiogénesis retiniana patológica, las microglias / macrófagos son altamente glucolíticos y adquieren un fenotipo patológico, caracterizado por una alta expresión de citocinas proinflamatorias y proangiogénicas. Llamaron a estas células macrófagos / microglia glicolíticos asociados a angiogénesis retiniana patológica (PRAGM). La activación glicolítica desencadenó PRAGM, lo que sugiere que las estrategias dirigidas a los cambios metabólicos podrían ser efectivas en el tratamiento de la angiogénesis retiniana patológica. Resumen La coordinación de señales metabólicas entre diferentes componentes celulares en la angiogénesis retiniana patológica es poco conocida. Aquí, mostramos que en el nicho vascular angiogénico patológico, las células mieloides de la retina, en particular los macrófagos / microglia que son espacialmente adyacentes a las células endoteliales (CE), son altamente glucolíticas. Nos referimos a estos macrófagos / microglia que exhiben un fenotipo angiogénico único con una mayor expresión de los marcadores M1 y M2 y una mayor producción de citocinas proinflamatorias y proangiogénicas como macrófagos / microglia glicolíticos patológicos asociados a angiogénesis retiniana (PRAGM). El fenotipo de los PRAGM se recapituló en los macrófagos derivados de la médula ósea o en la microglía retiniana estimuladas por el lactato producido por las CE retinianas hipóxicas. La eliminación de la 6-fosfofructo-2-quinasa / fructosa-2, 6-bisfosfatasa (PFKFB3; Pfkfb3 para roedores), un activador glucolítico en las células mieloides, afectó la capacidad de los macrófagos / microglia para adquirir un fenotipo angiogénico, haciéndolos incapaces de promover proliferación y brote de CE y neovascularización patológica en un modelo de ratón de retinopatía proliferativa inducida por oxígeno. Mecánicamente, los macrófagos / microglia hiperglicolíticos produjeron una gran cantidad de acetil-coenzima A, lo que condujo a la acetilación de histonas y la inducción de genes relacionados con PRAGM, reprogramando así los macrófagos / microglia en un fenotipo angiogénico. Estos hallazgos revelan un papel fundamental de los metabolitos glucolíticos como iniciadores de la activación recíproca de macrófagos / microglia y CE en el nicho angiogénico retiniano y sugieren que las estrategias dirigidas a la comunicación metabólica entre estos tipos de células pueden ser eficaces en el tratamiento de la angiogénesis retiniana patológica. |
"Este es un problema importante en nuestro país, la pérdida de la visión debido al oxígeno comprometido por una variedad de razones", dice el Dr. Zhiping Liu, becario postdoctoral en el laboratorio de Huo y primer autor del estudio. "Esperamos que esta información adicional sobre cómo ese proceso destruye la visión nos permita encontrar mejores formas de intervenir", dice Liu.
En un entorno con poco oxígeno, las células endoteliales producen no solo una gran cantidad de lactato, sino también factores que animan a la microglía cercana a ser más activa y a utilizar la glucólisis para volverse más activa, dice Huo.
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