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Descifraron un viejo misterio de la sangre que da la clave para curar la anemia

Científicos lograron identificar en el riñón las células que liberan la hormona que ordena producir los glóbulos rojos. Afirman que abre la puerta a nuevas terapias.

El mecanismo de relojería que sostiene la vida de los seres vivos, en este caso los humanos, sumó una nueva pieza a partir de un hallazgo de investigadores del Instituto Weizmann, de Israel. Revelaron cuáles son las células encargadas de motorizar en el organismo la producción de los glóbulos rojos.

Concretamente, identificaron un subgrupo de células del riñón, ubicadas cerca de la corteza del órgano, especializadas en crear una hormona que regula la producción de estos glóbulos, encargados de transportar el oxígeno a cada rincón del cuerpo.

El avance, explican los científicos, puede abrir la puerta a nuevas terapias contra la anemia, un trastorno que reduce la cantidad de glóbulos rojos en la sangre y, en consecuencia, deteriora la oxigenación de los tejidos.

Los síntomas de la anemia son fáciles de distinguir, aunque a veces pueden ser subestimados. Los principales son la fatiga, la debilidad, la piel pálida o amarillenta, dificultad para respirar, latidos del corazón irregulares, mareos, manos y pies fríos, y dolor de cabeza.

Los glóbulos rojos son uno de los tres tipos de glóbulos que produce el cuerpo, además de los blancos (para combatir infecciones) y las plaquetas (para ayudar a que la sangre coagule).

Chamutal Gur, Eyal David y Bjort Kragesteen e Ido Amit, investigadores del Instituto Weizmann, cuya investigación se publicó en Nature Medicine.Chamutal Gur, Eyal David y Bjort Kragesteen e Ido Amit, investigadores del Instituto Weizmann, cuya investigación se publicó en Nature Medicine.

La hemoglobina, proteína rica en hierro que otorga a la sangre su color, es la que permite que los glóbulos rojos transporten el oxígeno de los pulmones a cada rincón del organismo y el dióxido de carbono de regreso para su exhalación.

Los glóbulos rojos se producen regularmente en la médula ósea y la hormona eritripoyetina (EPO) es la que ordena ese proceso. Las células del riñón liberan más o menos EPO en la medida que el cuerpo necesita más o menos oxígeno. Cuando una persona padece anemia, esa función puede verse alterada.

Para llevar el oxígeno que da vida a cada célula, el cuerpo humano produce entre dos y tres millones de glóbulos rojos por segundo. La eritropoyetina se descubrió hace décadas, como así también el órgano donde se originaba. Pero la identidad de las células que la fabrican seguía siendo un misterio hasta ahora.

En un artículo publicado este jueves en la revista Nature Medicine, científicos del Instituto Weizmann de Israel, junto con pares de Europa y Estados Unidos, identificaron las células renales productoras de EPO. Los investigadores las llamaron células Norn (por las criaturas mitológicas nórdicas que se cree tejen los hilos del destino). El descubrimiento -afirman los científicos- tiene un potencial transformador para los pacientes con anemia.

La dificultad histórica para identificar estas células se daba por su particularidad de producir y liberar la hormona muy rápidamente. En el experimento realizado en el instituto israelí con riñones humanos, lograron mediante técnicas de laboratorio descubrir “in fraganti” a estas células, para comprobar que efectivamente eran las iniciadoras de todo el proceso.

Tejido renal de una persona que murió por inhalación de humo (envenenamiento por monóxido de carbono) visto con un microscopio. Los marcadores revelan los núcleos de las células renales (azul), EPO (verde) y fibroblastos (violeta).Tejido renal de una persona que murió por inhalación de humo (envenenamiento por monóxido de carbono) visto con un microscopio. Los marcadores revelan los núcleos de las células renales (azul), EPO (verde) y fibroblastos (violeta).

La EPO se hizo tristemente famosa por su uso ilegal en los deportes, sobre todo por el ciclista Lance Armstrong, que tomó una versión sintética de la hormona y ganó siete Tour de France consecutivos. Pero más allá de mejorar la resistencia, revelar cuáles son las células productoras de EPO parece clave para mejorar la calidad de vida de millones de personas.

El 10 por ciento de la población tiene enfermedades renales crónicas que suelen afectar la producción de EPO que, después del nacimiento, ocurre principalmente en los riñones. La anemia resultante puede, en casos severos, ser letal. Hasta hace poco, la única forma de tratar a las personas con este tipo de anemia era con EPO producida por tecnología de ADN recombinante.

“El descubrimiento de las células Norn puede arrojar luz sobre el funcionamiento de los medicamentos EPO existentes y ayudar a los científicos a desarrollar nuevos”, dijo el profesor Ido Amit, a cargo del trabajo del Weizmann junto con Chamutal Gur, Eyal David y Bjort Kragesteen, entre otros investigadores.

Amit agregó: “En los últimos años se han desarrollado varios medicamentos para mejorar la producción de EPO en el cuerpo, basados en descubrimientos relacionados con la respuesta de las células a la falta de oxígeno o hipoxia”, investigación que fue premiada con el Premio Nobel de Medicina en 2019.

“El primero de estos medicamentos recibió recientemente la aprobación de la FDA de Estados Unidos. Sin embargo, aunque demostró ser eficaz y seguro, su desarrollo y ensayos, así como los de otros medicamentos, se realizaron sin conocer la identidad de las células productoras de EPO sobre las que se supone influyen”, sumó Amit.

La sangre y los glóbulos rojos

El experto consideró que la identificación de estas células puede tener un impacto similar al del descubrimiento de las células beta productoras de insulina del páncreas en la década de 1950. “En el futuro, es posible que se desarrollen nuevos enfoques para reactivar las Norn que funcionan mal o para renovar su población en los riñones, de manera similar a las terapias recientemente desarrolladas en las que las células beta productoras de insulina se reintroducen en el páncreas de las personas con diabetes”, consideró Amit.

Barak Rosenzweig, oncólogo urólogo senior en el Departamento de Urología del Centro Médico Sheba, en Israel, que también participó del estudio, explicó que el descubrimiento de las células Norn tiene un potencial clínico importante, no sólo para pacientes con enfermedad renal crónica, sino también para aquellos que padecen otras enfermedades.

Explicó, por ejemplo, que muchos pacientes con cáncer reciben transfusiones de sangre para aumentar su recuento de glóbulos rojos antes de la cirugía. Sin embargo, estas infusiones pueden afectar negativamente el sistema inmunológico, lo que dificulta la capacidad de los pacientes para combatir el cáncer a largo plazo.

“El descubrimiento de las células Norn presenta la oportunidad de desarrollar técnicas que estimularían estas células para que produzcan más EPO, mejorando el conteo sanguíneo de un paciente sin afectar el sistema inmunológico”, resumió Rosenzweig.

Los glóbulos rojos y el oxígeno

El primero en documentar la conexión entre los niveles de oxígeno y los glóbulos rojos fue el médico francés Francois Viault, que durante sus viajes por Perú a fines del siglo XIX notó que el espesor de su sangre y la de sus colegas, junto con el número de sus glóbulos rojos, cambiaba cuando subían desde el nivel del mar de Lima a la zona montañosa de Morococha, a 4.200 metros de altura.

A principios del siglo XX, otros dos investigadores franceses, Paul Carnot y Clotilde-Camille Deflandre, sugirieron que este proceso estaba regulado por un “factor” en los fluidos corporales. En las décadas siguientes, se descubrió que esta hormona se producía principalmente en los riñones.

En la década de 1970, el bioquímico estadounidense Eugene Goldwasser logró, después de 15 años de intentos, aislar la EPO humana, lo que permitió su producción sintética como un fármaco que salva la vida de los pacientes con anemia (y que se volvió una forma ilegal para que los atletas mejoren su rendimiento).

Más tarde, se identificó el gen que codifica la proteína EPO, lo que proporcionó la base para los descubrimientos, realizados por los premios Nobel de 2019 William G. Kaelin Jr., Peter J. Ratcliffe y Gregg L. Semenza, que ayudaron a explicar cómo las células detectan y se adaptan a la disponibilidad de oxígeno.

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