La enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC para abreviar) es una de las enfermedades más comunes del pulmón. Afecta a casi 300 millones de personas en todo el mundo, de las cuales unos tres millones mueren cada año.
Un término colectivo para la bronquitis obstructiva crónica y el enfisema pulmonar, la EPOC se desarrolla principalmente como una respuesta a las toxinas ambientales, en particular el humo del cigarrillo, o debido a defectos genéticos. El farmacólogo de LMU, el Prof. Christian Grimm del Instituto Walther Straub de Farmacología y Toxicología, ahora ha podido demostrar, en colaboración con el Prof. Martin Biel (Departamento de Farmacia) y el Dr. Ali Önder Yildirim (Helmholtz Zentrum München), que los canales iónicos específicos en las células inmunitarias juegan un papel decisivo en el proceso de inflamación. Según los científicos, estos canales iónicos podrían ser objetivos potenciales para nuevas terapias.
Los macrófagos alveolares son células inmunitarias que se encuentran en la superficie de los alvéolos pulmonares. Secretan varios mediadores inflamatorios, incluida la llamada elastasa de macrófagos MMP12. Ya se sabía que un exceso de esta molécula contribuye al desarrollo de enfisemas pulmonares.
Como los científicos ahora han podido demostrar en dos modelos de ratones independientes, el canal iónico TRPML3 juega un papel importante en la regulación de MMP12: en el pulmón, el canal ocurre casi exclusivamente en los macrófagos alveolares. Cuando se inactivó, los ratones knockout correspondientes tenían niveles elevados de MMP12 en el pulmón. Las pruebas de función pulmonar confirmaron el daño pulmonar consecuente, que se deterioró después del tratamiento con humo de tabaco o elastasa, los cuales contribuyen al desarrollo de la EPOC.
Utilizando varios métodos, los investigadores investigaron posteriormente la expresión y la función de TRPML3 en el pulmón para aclarar cómo se regula la concentración de MMP12.
Para nuestra sorpresa, encontramos que no es la secreción de MMP12 la que está alterada en la EPOC, sino la endocitosis. Como tal, no es que la inflamación haga que se libere más MMP12, sino que la reabsorción del exceso de MMP12 por parte de TRPML3 no funciona lo suficientemente bien. Esto se ve respaldado por nuestra demostración, con la ayuda de la tecnología de abrazadera de parche endolisosomal, que el canal se expresa sobre todo en los llamados endosomas tempranos, cuyo trabajo es absorber partículas..»
Christian Grimm, Profesor, Instituto Walther Straub de Farmacología y Toxicología, Ludwig-Maximilians-Universität
Una comparación de muestras de pacientes humanos con y sin EPOC mostró que TRPML3 está fuertemente regulado al alza en pacientes con EPOC, es decir, se produce mucho más. Los científicos asumen que el cuerpo intenta de esta manera contrarrestar las influencias dañinas al descomponer la mayor cantidad posible de MMP12 dañina. En general, por lo tanto, los resultados indicaron que TRPML3 es un importante regulador de la absorción de MMP-12 a través de los macrófagos alveolares y podría servir como diana terapéutica para la EPOC.
