Molécula de nuevo diseño podría beneficiar a las personas con Ataxia de Friedrich.
La protección ultravioleta A podría beneficiar a los pacientes con ataxia de Friedrich
Fuente, 23 de febrero de 2019
Las células de la piel tomadas de pacientes con un trastorno genético raro son hasta diez veces más sensibles al daño de la radiación ultravioleta A (UVA) en las pruebas de laboratorio que las de una población sana, según una nueva investigación de la Universidad de Bath.
Se espera que el trabajo, que ha involucrado el diseño de una nueva molécula con potencial para agregarse a la crema solar, pueda beneficiar a quienes tienen Ataxia de Friedrich (FA), así como a aquellos con otros trastornos caracterizados por una sobrecarga de hierro mitocondrial, especialmente el Síndrome de Wolfram. y la enfermedad de Parkinson, donde los rayos UVA del sol pueden plantear desafíos particulares.
Aunque la mayoría de las cremas solares son efectivas contra los rayos UVB, generalmente solo protegen contra los rayos UVA a través de las propiedades reflectantes de la crema solar. Cuando las células se exponen a los rayos UVA, el daño causado a las células puede empeorar por el exceso de hierro libre en las mitocondrias que alimenta la generación de «radicales libres», incluidas las especies reactivas de oxígeno (ROS), que pueden dañar el ADN, las proteínas y las grasas, aumentando el riesgo de muerte celular y cáncer.
Molécula hecha a la medida
Los pacientes con FA tienen altos niveles de hierro libre en sus mitocondrias. Esta nueva investigación, dirigida por científicos de la Universidad de Bath, King’s College London y Brunel University London, muestra que este exceso de hierro libre hace que las células de la piel de estos pacientes sean hasta 10 veces más susceptibles al daño por UVA.
Los científicos han creado una molécula que actúa como una garra para recoger el exceso de partículas de hierro dentro de las mitocondrias, evitando que amplifiquen el daño inducido por los rayos UVA. El objetivo de los investigadores es ver esta molécula agregada a las cremas solares para mejorar su efecto protector contra los rayos UVA.
En una serie de experimentos in vitro que utilizaron células cutáneas humanas llamadas fibroblastos de pacientes con FA, los investigadores demostraron que su garra, denominada «quelante de hierro», reducía el daño a las membranas de las mitocondrias de dosis realistas de rayos UVA en un factor de dos.
Mitocondria sobrecarga de hierro
En las células pre-tratadas con el quelante, se evitó la muerte celular mediada por UVA. El quelante está diseñado inteligentemente para que viaje específicamente a las mitocondrias.
«Una de las funciones principales de las mitocondrias es producir energía, y el hierro en la cantidad correcta es esencial para su función».
Dr Charareh Pourzand , del Departamento de Farmacia y Farmacología de la Universidad de Bath, dijo.
Desafortunadamente, debido a que las mitocondrias son tan importantes como la principal fuente de energía, cuando algo sale mal con ellas, las consecuencias pueden ser graves. La disfunción de las mitocondrias se encuentra en el corazón de un número creciente de enfermedades.
“La ataxia de Friedreich es un ejemplo de una enfermedad de ‘sobrecarga de hierro mitocondrial’. Nuestros resultados, en caso de que se traduzcan en la piel de las personas (in vivo), sugieren que los pacientes podrían ser hasta 10 veces más sensibles a los rayos UVA. El daño que usted y yo obtendríamos en nuestra piel por, por ejemplo, la exposición a la luz solar ultravioleta (UVA) de 2,5 horas sería 4 a 10 veces mayor para un paciente con FRDA. Hay un ciclo vicioso: el exceso de hierro en la mitocondria significa más especies oxidantes reactivas y más daño a los constituyentes celulares, lo que hace que las funciones celulares se vean comprometidas. Esta situación hace que las células sean más sensibles al daño oxidativo posterior, especialmente por factores ambientales como los rayos UVA de la luz solar.
Nos interesa la biología del hierro y cómo afecta a los humanos y las enfermedades. Uno de nuestros objetivos es desarrollar nuevas terapias para protegerse del sol. Nuestra investigación muestra que agregar un quelante de hierro a las cremas solares podría mejorar la capacidad fotoprotectora de las preparaciones actuales y ser particularmente beneficioso para las personas con sensibilidad aguda a los rayos solares solares. Esperamos que nuestros hallazgos se puedan traducir en última instancia a las personas para darles una mejor calidad de vida y que podamos inspirar a otros investigadores para que sigan esas vías. Estamos muy agradecidos a nuestro patrocinador, el Consejo de Investigación de Biotecnología y Ciencias Biológicas (BBSRC), por haber hecho posible este proyecto «.
dijo el doctor Pourzand.
El equipo ahora está buscando continuar la investigación sobre el quelante con un modelo de ratón in vivo de la enfermedad.
Olivier Reelfs, Vincenzo Abbate, Agostino Cilibrizzi, Mark A. Pook, Robert C. Hider y Charareh Pourzand
El papel del hierro mitocondrial lábil en la ataxia de Friedreich fibroblastos de la piel sensibilidad a ultravioleta A
Metallomics, 2019 Doi: 10.1039 / C8MT00257F
