Metabolismo en Inflamación

Reprogramación metabólica

La señalización pro-inflamatoria en un microambiente, induce un vuelco metabólico, sea en células mielodes que linfoides, y utilizan a la glicólisis aeróbica como principal fuente de energía en la producción de ATP y se da, lo que es conocido como el efecto Warburg. Células como los macrófagos clésicamente activados M1, monocitos, células NK entrenadas, células B activadas y células T efectoras, incluyendo a las células T-ayudantes (Th)1 y Th17 recurren a este mecanismo para llevar a cabo sus funciones de diferenciación y las funciones inmunitarias efectoras. En condiciones de homeostasis, la oxidación fosforilativa permanece como la fuente de energía predominante para la producción de ATP. i.e. en macrófagos activados de perfil M2 y en las células T reguladoras (T_reg). El concepto de devolverle a las células la prevalencia de utilizar la oxidación fosforilativa como fuente principal de ATP para revertir el clima inflamatorio y subsanar la pérdida de homeostasis, comienza a calar. Mediante el uso de dimetil fumarato (DMF=estabiliza Nrf2) o metformin (inhibe el complejo I) se ha logrado reprogramar a macrófagos activados clésicamente M1 a un perfil més anti-imflamatorio M2. Igualmente, mediante combinación de DMF y la droga inmunosupresiva rapamicina (anti Th17), se ha logrado repolarizar el perfil inflamatorio de células T circulantes, en pacientes con esclerosis múltiple, a un perfil dominado por células T_reg (Paalsson-McDermott and O’Neill 2020).

Mediante el uso de metabolitos como el succinato y la elevación del potencial de membrana mitocondrial (Δφm) se ha logrado estimular a células madre y mejorar la regeneración en hueso. El efecto anti-inflamatorio del itaconato redujo el tamaño del daño miocárdico causado por isquemia/reperfusión in vivo, en un modelo de ratones. Es interesante notar que, el itaconato inhibe la dehidrogenasa de succinato (SDH) y que regula los niveles de succinato en macrófagos activados (Lampropoulou et al. 2016), (Pucar et al. 2001).

Son células T que han adquirido la capacidad de adaptarse al estrés y la plasticidad para cambiar su fenotipo, a fin de volverse resistentes al daño celular cuando es de orden subletal. Este fenómeno se ha estudiado principalmente en el miocardio y los cardiomiocitos, pero se ha descrito en casi cualquier célula de mamífero y se denomina, preacondicionamiento (Angeloni et al. 2011), (Aon et al. 2021), (Han et al. 2001), (Kuznetsov et al. 2020), (Sun et al. 2020).

El mantenimiento de condiciones apropiadas en los tejidos con un microambiente balanceado, es de vital iportancia para tratar múltiples enfermedades no transmisibles, las cuales constituyen los problemas más difíciles de tratar en la medicina contemporánea. Los productos de BioAcyl Corp, cumplen dichos objetivos y logran mejorar las enfermedades descritas.

Referencias

Angeloni, C., Motori, E., Fabbri, D. & others (2011) H2O2 preconditioning modulates phase II enzymes through p38 MAPK and PI3K/Akt activation. American Journal of Physiology – Heart and Circulatory Physiology,

Aon, M. A., Cortassa, S., Maack, C. & others (2021) Sequential Opening of Mitochondrial Ion Channels as a Function of Glutathione Redox Thiol Status. Journal of Biological Chemistry, 282 21889—21900.

Han, H., Wang, H., Long, H. & others (2001) Oxidative Preconditioning and Apoptosis in L-cells: ROLES OF PROTEIN KINASE B AND MITOGEN-ACTIVATED PROTEIN KINASES *. Journal of Biological Chemistry, 276 26357—26364.

Kuznetsov, A. V., Javadov, S., Grimm, M. & others (2020) Crosstalk between Mitochondria and Cytoskeleton in Cardiac Cells. Cells, 9 222.

Lampropoulou, V., Sergushichev, A., Bambouskova, M. & others (2016) Itaconate Links Inhibition of Succinate Dehydrogenase with Macrophage Metabolic Remodeling and Regulation of Inflammation. Cell Metabolism, 24 158—166.

Paalsson-McDermott, E. M. & O’Neill, L. A. J. (2020) Targeting immunometabolism as an anti-inflammatory strategy. Cell Res. 30 300—314.

Pucar, D., Dzeja, P. P., Bast, P. & others (2001) Cellular Energetics in the Preconditioned State: PROTECTIVE ROLE FOR PHOSPHOTRANSFER REACTIONS CAPTURED BY18O-ASSISTED 31P NMR *. Journal of Biological Chemistry, 276 44812—44819.

Sun, L., Yang, X., Yuan, Z. & Wang, H. (2020) Metabolic Reprogramming in Immune Response and Tissue Inflammation. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology,

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