Mediante el análisis de muestras de orina de pacientes, los investigadores han podido identificar una biomolécula que algún día podría conducir al desarrollo de una cura para el asma.

El asma es una enfermedad respiratoria común sin cura conocida. En las personas con asma, el sistema inmunitario activa mecanismos biológicos que provocan inflamación en las vías respiratorias, lo que provoca dificultad para respirar. «Se estima que hay 300 millones de casos de asma en todo el mundo, lo que resulta en más de 450.000 muertes cada año y, sin embargo, no tenemos cura para la enfermedad», dijo Craig Wheelock, profesor asociado del Departamento de Medicina Ambiental del Instituto Karolinska en Suecia.

Hay tratamientos disponibles para controlar los síntomas, como los inhaladores, que consisten en corticosteroides orales que ayudan a relajar las vías respiratorias, pero no pueden detener un ataque que ha comenzado, y algunos pacientes no responden en absoluto a esta terapia.

Existe una necesidad insatisfecha de nuevos tratamientos en esta área, pero desarrollar una cura universal es un desafío dada la diversidad de causas subyacentes y desencadenantes en pacientes con asma. Por esta razón, en un estudio reciente, Wheelock y sus colegas buscaron firmas biológicas del asma (mecanismos celulares distintos que se encuentran en los asmáticos y ausentes en las personas sanas) para comprender mejor lo que sucede a nivel biológico durante la enfermedad, esperando que los resultados allanar el camino para encontrar nuevas formas de tratar el asma.

«Nuestra investigación tiene como objetivo ayudarnos a comprender la base molecular del asma y las diferentes manifestaciones clínicas de la enfermedad», dijo Stacey Reinke, profesora titular del Centro de Metabolómica Integrativa y Biología Computacional de la Universidad Edith Cowan de Australia y primera autora del estudio. . «Con más información, podemos acercarnos a nuestro objetivo final de enfoques de medicina de precisión para tratar el asma y garantizar que el medicamento correcto llegue al paciente correcto en el momento correcto».

Los investigadores describieron por primera vez niveles reducidos de un grupo de metabolitos llamados carnitinas en asmáticos. Las carnitinas son moléculas clave utilizadas en la producción de energía celular y cuando sus niveles son más bajos de lo normal, las cosas empiezan a ir mal.

«El metabolismo de la carnitina está involucrado en la regulación del sistema inmunológico, que es fundamental para el desarrollo del asma», dice Reinke. «Pudimos demostrar un metabolismo de carnitina reducido no solo en la orina sino también en muestras del tracto respiratorio, lo que sugiere que los asmáticos tienen una supresión sistémica del metabolismo de la carnitina».

“Este nuevo hallazgo destaca una vía potencial para la intervención terapéutica, ya sea al enfocarse en el metabolismo de la carnitina o [providing a treatment route through] algo tan simple como la suplementación con carnitina”, agregó Wheelock.

Estudiar la firma biológica del asma

Las células producen metabolitos a través de procesos biológicos al descomponer compuestos orgánicos como proteínas y azúcares. El estudio de los cambios de metabolitos proporciona información sobre cómo se interrumpe el metabolismo celular no solo en el asma, sino también en una serie de enfermedades diferentes.

Dado que los pulmones se ven afectados en los asmáticos, se podría realizar un análisis directo de metabolitos en una biopsia de este órgano. Sin embargo, esta es una técnica invasiva que requiere anestesia general y no es adecuada para todos los pacientes. En cambio, los cambios que ocurren en los pulmones se pueden estudiar de forma no invasiva y más segura con muestras de orina, ya que los productos metabólicos de las células pulmonares ingresan al torrente sanguíneo y luego se excretan en la orina.

Wheelock y el equipo realizaron la mayor parte de su análisis de metabolitos en muestras de orina y luego confirmaron los resultados en muestras de las vías respiratorias a través de mucosidad recolectada y biopsias bronquiales.

Las muestras que el equipo de Wheelock usó en este estudio se obtuvieron como parte de un proyecto colaborativo llamado U-BIOPRED, cuyo objetivo es ayudar a comprender mejor el asma grave, específicamente por qué y cómo difiere de una persona a otra, a fin de identificar nuevas y mejores terapias para desarrollar .

El proyecto U-BIOPRED involucró a 1025 participantes, incluidas personas sanas y personas con síntomas de asma de leves a graves. Reunió a muchos grupos de investigación y compañías farmacéuticas y dio como resultado docenas de publicaciones que brindaron nuevos conocimientos sobre las firmas del asma nunca antes identificadas, con Wheelock y sus colaboradores identificando niveles bajos de carnitina.

Descubrir nuevas firmas de asma es de gran importancia, ya que Wheelock predice que la cantidad de casos podría aumentar drásticamente ya que la contaminación del aire es un desencadenante clave en las personas susceptibles.

«Con el cambio climático, podemos esperar un aumento de los desencadenantes del asma en forma de deterioro de la calidad del aire, aumento de alérgenos y eventos de calor extremo», dijo Wheelock. «Si tenemos una forma de identificar pronósticamente a las personas en riesgo, podemos mejorar drásticamente su calidad de vida al intervenir antes del inicio de la enfermedad».

Cuando se trata de carnitina y asma, todavía hay incertidumbres, p. B. ¿La carnitina baja es una predisposición al desarrollo de la enfermedad o una consecuencia de ella?

Los estudios futuros tendrán como objetivo responder a estas preguntas, pero por ahora este avance apunta al metabolismo de la carnitina como un objetivo terapéutico potencial que podría abrir el camino para encontrar una cura para el asma.

Referencia: Stacey Reinke, et al.El metabotipo urinario del asma grave muestra una disminución del metabolismo de la carnitina independientemente del tratamiento con corticosteroides orales en el estudio U-BIOPRED, Revista Respiratoria Europea (2022). DOI: 10.1183/13993003.01733-2021

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