MADRID, 13 Ago. (EUROPA PRESS) -
Investigadores de Johns Hopkins Medicine (Estados Unidos) han desarrollado el primer modelo de ratón capaz de representar con precisión lo que ocurre físicamente cuando un bebé humano con anemia sufre enterocolitis necrotizante (ECN), una enfermedad inflamatoria potencialmente mortal en los intestinos.
Los médicos sospechan desde hace mucho tiempo que las transfusiones de glóbulos rojos administradas a bebés prematuros con anemia pueden ponerlos en peligro de desarrollar ECN. Sin embargo, encontrar evidencia sólida para demostrar esta conexión ha sido difícil de obtener, en parte debido a la falta de un modelo animal práctico. Ahora, este nuevo modelo de ratón ha confirmado los temores de los investigadores.
"Necesitábamos un modelo de ratón vivo que funcionara para saber si una transfusión de sangre por sí sola conduce a la ECN o si solo ocurre si la transfusión se realiza cuando la anemia está presente", explica Akhil Maheshwari, el autor principal del artículo de investigación, que se ha publicado en la revista 'Nature Communications'.
Registrada en aproximadamente el 12 por ciento de los bebés que pesan menos de 0,5 kilogramos al nacer, la ECN es una emergencia gastrointestinal de rápido progreso en la cual las bacterias invaden la pared del colon, causando inflamación que puede finalmente destruir el tejido sano en el sitio. Si se necrosan (matan) suficientes células para que se produzca un orificio en la pared intestinal, el material fecal puede entrar en el torrente sanguíneo y causar sepsis potencialmente mortal.
Desde 2004, los estudios de investigación han demostrado repetidamente que los bebés prematuros gravemente anémicos, es decir, los que tienen una proporción de glóbulos rojos en el volumen total de sangre entre el 20 y el 24 por ciento al nacer, pueden desarrollar enterocolitis necrotizante en un plazo de 48 horas después de recibir una transfusión de glóbulos rojos. En comparación, los bebés que nacen a término normalmente tienen volúmenes de glóbulos rojos entre el 42 y el 65 por ciento, descendiendo a entre el 31 y el 41 por ciento a la edad de 1 año.
EL ESTUDIO EN RATONES
En busca de un modelo de ratón útil y práctico, los investigadores tuvieron que superar un problema de tamaño. "Las crías de ratón recién nacidas son del tamaño de una moneda de 25 céntimos y pesan menos de 0,02 kilogramos, por lo que es extremadamente difícil extraerles suficiente sangre para que los laboratorios puedan analizarlas", detalla Maheshwari.
Para superar ese obstáculo, una empresa privada de equipos de diagnóstico médico donó el uso de su avanzado sistema de análisis de sangre, que solo requiere una muestra de 5 microlitros (5 millonésimas de litro) en lugar de los 50 microlitros (60% del suministro total de sangre de un cachorro de ratón) que requieren la mayoría de los laboratorios de análisis.
A continuación, los investigadores diseñaron un procedimiento para inducir una anemia grave en los cachorros mediante la extracción de aproximadamente la mitad de su volumen sanguíneo en días alternos durante 10 días después del nacimiento. Esto redujo sus conteos de glóbulos rojos a niveles que se aproximan a los de los bebés recién nacidos con anemia severa.
Siete días después del nacimiento, los investigadores introdujeron bacterias que habían sido aisladas y cultivadas de un bebé prematuro con ECN. Finalmente, las transfusiones de glóbulos rojos se administraron el undécimo día después del nacimiento. Durante las siguientes 48 horas, los investigadores buscaron el desarrollo de síntomas similares a los de la ECN en su grupo experimental y en otros tres grupos de crías de ratón: un grupo de control sin ninguna intervención, otro sin anemia que recibió transfusiones y un último con anemia pero no transfundido.
"Solo los cachorros gravemente anémicos que recibieron transfusiones de sangre mostraron daños intestinales que se asemejaban a la ECN humana, con necrosis, inflamación y separación de los tejidos que sostienen el revestimiento del colon. El siguiente paso era ver si podíamos encontrar un mecanismo para explicar por qué ocurrió esto", comenta el investigador.
EL MECANISMO DETRÁS DE ESTA CONEXIÓN
Al examinar la sangre de los cachorros con afecciones similares a la ECN después de la transfusión, los investigadores descubrieron que contenía tres componentes que no se veían en la sangre de los otros ratones de prueba: un gran número de macrófagos, las células inmunitarias que engullen y digieren los desechos celulares, las bacterias y los virus; la hemoglobina que circula libremente, las moléculas a base de hierro que normalmente transportan oxígeno por todo el cuerpo cuando están unidas a los glóbulos rojos; y los niveles elevados de proteínas que inducen la inflamación, lo que indica que los macrófagos han sido activados incluso sin que exista una amenaza biológica para el intestino.
Los investigadores también observaron que los niveles de haptoglobina, una proteína que elimina la hemoglobina libre de la sangre, eran extremadamente bajos. "Estos hallazgos sugieren que la anemia reduce la cantidad de haptoglobina en el recién nacido, lo que impide que la hemoglobina libre que entra por transfusión sea removida adecuadamente como normalmente lo haría", asegura Maheshwari.
Lo que aparentemente sucede, según este experto, es que la hemoglobina libre se adhiere a un receptor de proteínas en la pared intestinal, que es el mismo sitio donde se unen las toxinas bacterianas. Como resultado, el sistema inmunológico cree erróneamente que el intestino está siendo atacado y activa los macrófagos.
Una vez que esas células inmunitarias se ponen a trabajar, desencadenan la liberación de las proteínas inflamatorias que se observan en la sangre de los ratones anémicos transfundidos. "Ese evento comienza un doble golpe en la pared intestinal. Primero, las proteínas macrófagas inflaman y debilitan los tejidos, haciéndolos vulnerables, y luego, las bacterias se mueven y producen endotoxinas que matan a las células individuales", narra el investigador.
Con la evidencia de un probable mecanismo para explicar la conexión entre la anemia y la transfusión en el desarrollo de la ECN, los investigadores buscaron confirmarlo viendo si podían bloquear dos de sus etapas y, tal vez, avanzar en la búsqueda de terapias potenciales. En un ensayo, dieron haptoglobina a sus modelos de ratones anémicos antes de transfundirlos y bloquearon la activación de los macrófagos, de modo que no desarrollaron síntomas similares a los de la ECN.
