Acumulación espontánea de quitina en las vías aéreas y enfermedad pulmonar fibrótica relacionada con la edad

Área de la Ciencia:

• Inmunología pulmonar
• Biología molecular
• La bioquímica

Sus antecedentes:

• La quitina, un polisacárido muy extendido, se degrada por las quitinasas.
• Los vertebrados poseen quitinasas, pero sus funciones fisiológicas en los mamíferos siguen siendo en gran medida desconocidas.
• La quitinasa ácida de mamíferos (AMCase) es secretada por las células epiteliales del pulmón.

Objetivo del estudio:

• Investigar el papel de la AMCasa en la fisiología pulmonar de los mamíferos y la fibrosis pulmonar.
• Determinar las consecuencias de la deficiencia de AMCase en el aclaramiento de quitina de las vías respiratorias y en la salud pulmonar.
• Explorar el vínculo entre la acumulación de quitina y las vías fibrogénicas en la enfermedad pulmonar.

Principales métodos:

• Generación y análisis de ratones con deficiencia de AMCase.
• Evaluación de los niveles de polímeros de quitina de las vías respiratorias y de la expresión de citoquinas pro-fibróticas.
• Análisis histopatológico del tejido pulmonar para la detección de fibrosis.
• Análisis de enriquecimiento genético de células epiteliales de ratones con deficiencia de AMCase.

Principales resultados:

• Los ratones con deficiencia de AMCase mostraron morbilidad y mortalidad prematuras.
• Se observó una acumulación de polímeros de quitina y citoquinas pro-fibróticas en las vías respiratorias de los ratones con deficiencia.
• Los ratones con deficiencia de AMCase desarrollaron una fibrosis pulmonar espontánea, que fue reversible.
• Las células epiteliales de ratones deficientes mostraron una expresión génica asociada a la fibrosis vinculada al estrés celular.
• También se encontraron polímeros de quitina en exceso en las vías respiratorias de ratones con otras formas de fibrosis pulmonar y en humanos con enfermedad pulmonar intersticial.

Conclusiones:

• AMCase es esencial para el aclaramiento de la quitina de las vías respiratorias y la prevención de la fibrosis pulmonar espontánea.
• El aclaramiento alterado de la quitina exacerba las vías fibrogénicas en enfermedades pulmonares con disfunción de las células epiteliales.
• El restablecimiento de la actividad de la quitinasa pulmonar puede ser una estrategia terapéutica para la fibrosis pulmonar.