Investigador identifica proteína que potencialmente empeora las lesiones renales

Uno de los muchos riesgos asociados con los ataques cardíacos y la cirugía cardíaca es la lesión renal aguda, una afección grave que, en algunos casos, puede provocar insuficiencia renal.

Por común que sea (se observa del 10 % al 20 % de las veces después de una cirugía cardíaca o un ataque cardíaco), los científicos no tienen una comprensión biológica completa de por qué ocurre la lesión renal.

«Hay algunas explicaciones convencionales, pero sentí que no eran del todo precisas», dijo el Dr. Rajesh Gupta, profesor asociado de medicina en la Facultad de Medicina y Ciencias de la Vida de la Universidad de Toledo. «Estoy desafiando las explicaciones convencionales para decir que hay mecanismos adicionales en juego, y necesitamos entender esto de manera detallada».

Un nuevo estudio de la UToledo publicado en la revista riñón internacional muestra que la acumulación de una proteína llamada hemopexina en el riñón es en parte culpable, un hallazgo que podría tener implicaciones en una variedad de lesiones renales.

Gupta, quien trabaja como cardiólogo intervencionista en el Centro Médico de la Universidad de Toledo, tomó nota de un estudio de una década que encontró que la hemopexina se acumulaba en los riñones dañados.

Como parte del sistema de defensa natural del cuerpo, la hemopexina se une y elimina el exceso de hemo de la sangre. Si bien el hemo es esencial para manejar y suministrar oxígeno dentro de nuestras células, puede ser tóxico cuando se libera demasiado al torrente sanguíneo, algo que ocurre después de muchas enfermedades agudas.

Fue una observación interesante, pero nadie había identificado aún qué estaba haciendo la hemopexina en el riñón.

«¿Esto es bueno o es malo? La hemopexina normalmente se considera una proteína protectora. Tal vez esté haciendo algo beneficioso», dijo Gupta. «O se podría plantear la hipótesis de que normalmente protege, pero en este caso, está atascado en el riñón y es parte del problema. Simplemente no lo sabíamos».

Los investigadores de UToledo intentaron responder a esa pregunta utilizando un par de modelos de ratones. Un modelo era normal, mientras que el otro había sido alterado genéticamente para que no pudiera producir hemopexina. Luego, los dos grupos se estudiaron en modelos de lesión renal aguda para determinar el papel de la hemopexina.

El equipo encontró diferencias importantes entre los dos grupos.

Después de una lesión renal aguda, los ratones que produjeron hemopexina de forma natural experimentaron un daño renal significativamente peor y una función renal más baja que los ratones que no pudieron producir la proteína.

El equipo también encontró niveles más altos de un indicador clave de estrés oxidativo en los ratones productores de hemopexina.

«La hemopexina tiene un efecto sorprendentemente perjudicial sobre la lesión renal. Esencialmente, se atasca en el riñón y trae consigo hemoglobina, que media en una lesión por toxicidad del hierro», dijo Gupta. «Aunque el hierro tiene funciones normales importantes en el manejo del oxígeno, puede ser problemático si está en el lugar equivocado en las circunstancias equivocadas. El hierro puede ser como un petardo o un explosivo, creando todas estas interacciones que son inflamatorias».

Las lesiones renales agudas son comunes, particularmente en pacientes gravemente enfermos y hospitalizados. A medida que los riñones pierden rápidamente su capacidad para filtrar los desechos del cuerpo, se pueden acumular sustancias nocivas en la sangre y dañar otros órganos.

Sin un tratamiento oportuno, incluso las lesiones renales agudas relativamente menores pueden provocar daños duraderos. Generalmente, el tratamiento consiste en abordar el problema subyacente que causó la lesión.

«Debido a que las lesiones renales agudas tienen una variedad de causas, no existe un tratamiento estándar. El tratamiento varía según la causa específica y, por lo general, implica atención de apoyo. Si resulta que la hemopexina está desempeñando un papel, independientemente de lo que provocó la lesión, ese podría ser un punto de inflexión importante en nuestra comprensión de la lesión renal», dijo el Dr. Xiaoming Fan, becario postdoctoral en la Facultad de Medicina y Ciencias de la Vida y el primer autor del artículo.

Con el conocimiento de que la hemopexina está intensificando el daño renal después de una lesión renal aguda, podría proporcionar una terapia más específica: si los médicos pudieran evitar que la hemopexina se acumule en el riñón, podrían disminuir el daño.

El hallazgo también plantea preocupaciones sobre un interés emergente en la hemopexina como una terapia propia. La proteína está siendo investigada por su potencial para tratar la enfermedad de células falciformes, la sepsis y las complicaciones que surgen de las transfusiones de sangre extensas.

Si bien los experimentos de laboratorio se han mostrado prometedores en la capacidad de la hemopexina para disminuir la inflamación y el daño tisular en esas condiciones, Gupta dijo que es importante que los investigadores consideren ahora un efecto secundario previamente desconocido.

«Nuestros hallazgos dicen que debemos observar detenidamente la salud renal si estamos probando potencialmente la hemopexina como terapéutica», dijo.