Fármaco antiinflamatorio contra obesidad y alzhéimer

Investigadores del Instituto de Biotecnología (IBt) desarrollan actualmente un fármaco antiinflamatorio de origen vegetal que podría coadyuvar en el tratamiento de enfermedades como la obesidad y el alzhéimer.

Proveniente de la planta Malva parviflora, ha demostrado en modelos de ratón que es efectivo para combatir el proceso inflamatorio que ocurre en estos males crónico degenerativos.

De protección a daño

La inflamación es una respuesta natural del organismo que se necesita para responder a diferentes agentes patógenos y montar una respuesta inmune adecuada. También se requiere para reparar tejidos que se han dañado por un trauma.

“Este proceso es esencial para que el organismo regrese a la homeostasis (fenómeno de autorregulación) una vez que ha eliminado al patógeno o reparado al tejido. Ahora sabemos que la inflamación crónica de baja tonicidad es un factor común en muchos padecimientos crónico degenerativos; de ahí la relevancia de entender a nivel molecular cómo se inicia este proceso y cómo lo podríamos regular”, señaló Martín Gustavo Pedraza Alva, investigador del IBt.

Junto con la investigadora Leonor Pérez Martínez, Pedraza conforma el consorcio de Neuroinmunobiología en el Departamento de Medicina Molecular y Bioprocesos del IBt, donde usan modelos de ratones con obesidad y alzhéimer. “Contamos con un modelo de obesidad, en donde alimentamos a los ratones con una dieta alta en grasas y éstos desarrollan las características del síndrome metabólico e inflamación crónica en el tejido adiposo. Usando estos modelos nos hemos preguntado cómo la inflamación periférica impacta la capacidad cognitiva de los ratones, es decir, en el funcionamiento del sistema nervioso central”, explicó Pérez.

En el caso de la inflamación asociada a la obesidad, las señales que detonan el proceso inflamatorio son el exceso de lípidos y los niveles elevados de glucosa que afectan las funciones de las células pancreáticas.

“El exceso de lípidos es detectado por los macrófagos residentes en el tejido adiposo, lo que lleva a la activación de un complejo macromolecular (inflamasoma),que una vez que se ensambla activa a la caspasa 1, enzima proinflamatoria que procesa a la citocina proinflamatoria IL-1b causante del reclutamiento de más células del sistema inmune al tejido adiposo y establecen un ambiente proinflamatorio produciendo otras citocinas proinflamatorias, que eventualmente alcanzan el torrente sanguíneo y afectan la señalización de insulina, impidiendo así la captura de glucosa en órganos como el hígado y el músculo detalló Pedraza.

En el sistema nervioso central

En el modelo de alzhéimer hay una inflamación a nivel de sistema nervioso central. “Se han identificado mutaciones familiares asociadas al desarrollo de la afección que únicamente afectan de dos a cinco por ciento de los casos. La gran mayoría no tiene mutaciones y la desarrolla, así que se ha propuesto que otros factores ambientales participan en la etiología de la enfermedad.

“El detonante del padecimiento de Alzheimer es la formación de placas seniles o placas amiloides que se producen a través de la proteína precursora amiloide que se corta por enzimas en sitios específicos. Estas placas, como si fueran rosetas, se implantan dentro del cerebro y son una señal de alerta para las células del sistema inmune que radican en el sistema nervioso central. Estas células inmunes llamadas microglía, se activan inicialmente en un intento por reparar cualquier daño que haya ocurrido por la presencia de las placas seniles, produciendo citocinas proinflamatorias. Cuando las placas se producen en grandes cantidades, las células de la microglía activa se salen de control y el proceso inicialmente reparador se vuelve contraproducente dando lugar a un proceso neuroinflamatorio que compromete la viabilidad de las neuronas e impacta en la capacidad cognitiva de los individuos”, precisó Pérez.

“A nivel experimental se ha evidenciado, tanto en el modelo de obesidad como en el de alzhéimer, que la activación de los inflamasomas inducidos por el exceso de lípidos o la presencia de péptidos beta-amiloides, respectivamente, lleva a la generación de un proceso inflamatorio”, abundó Pedraza.

Se demostró que estas moléculas son cruciales para la manifestación de estas patologías mediante la generación de modelos animales en los que se eliminaron moléculas de estos inflamasomas. Estos animales no desarrollan el proceso inflamatorio tan severo y mantienen un correcto metabolismo de la glucosa y las capacidades cognitivas. “Controlar el proceso inflamatorio atenúa el efecto negativo que tiene la inflamación en células relevantes del páncreas, hígado y cerebro.”

Los científicos trabajan con moléculas de origen vegetal con capacidad de controlar este proceso inflamatorio y promover la funcionalidad de las neuronas en el modelo de alzhéimer.

“En el laboratorio hacemos investigación básica, pero nos interesa tratar de definir estrategias para controlar esta inflamación, ya sea periférica o dentro del sistema nervioso central. Una de nuestras estrategias es la caracterización de metabolitos secundarios de origen vegetal. Las plantas poseen una gran cantidad de compuestos con propiedades antioxidantes, antiinflamatorias y neuroprotectoras”, apuntó Pérez.

“Estamos trabajando con la planta Malva parviflora; preparamos un extracto a partir de ella y lo probamos en nuestros modelos de alzhéimer y obesidad. Hemos visto que la administración de este extracto hidroalcohólico retrasa la aparición de las marcas de la enfermedad de Alzheimer. Los animales que reciben este extracto, mantienen su capacidad cognitiva, disminuye la acumulación de placas seniles y todos los marcadores de inflamación están disminuidos dentro del sistema nervioso central”, detalló Pérez.

En los ratones a los que se les administró una dieta alta en grasa, que normalmente desarrollan resistencia a insulina e intolerancia a glucosa, la administración de este extracto previno el desorden en el metabolismo de la glucosa y los ratones mantienen su sensibilidad a la insulina y su tolerancia a la glucosa, añadió.

Futuro medicamento

Mediante la asistencia de un grupo del Instituto Mexicano del Seguro Social en Morelos y con un colaborador de Canadá, los científicos están haciendo la caracterización fina de la planta para tratar de identificar los compuestos aislados y diseñar un fármaco para, a futuro, hacer estudios preclínicos. Sería un fármaco antiinflamatorio de origen vegetal.

“A partir de nuestras investigaciones, conocemos las moléculas importantes para el proceso inflamatorio. También sabemos que la eliminación de algunas de ellas, que son clave para este proceso inflamatorio, protege al organismo del avance de la obesidad o del alzhéimer. Teniendo eso como base, estamos diseñando un fármaco que permita contender con este proceso inflamatorio; nuestros datos en los modelos de ratón nos dicen que sí es efectivo.”

Tras ocho años de indagaciones, Leonor Pérez y Martín Gustavo Pedraza están a la espera de un registro de patente.