La URV participa en un estudio que reduce la pérdida ósea en los pacientes con artritis

Un grupo de investigación de la Universidad Médica de Viena ha identificado el papel del aminoácido denominado arginina en el crecimiento de las células osteoclastos en la artritis reumatoide. La limitación de la cantidad de arginina restringe la formación excesiva de estas células nocivas que inciden en esta enfermedad. Estos descubrimientos, publicados recientemente en la revista líder Nature Communications, pueden constituir la base de los posibles nuevos enfoques terapéuticos. En la URV, los investigadores del Departamento de Ingeniería Electrónica, Eléctrica y Automática y de la Plataforma de Metabolomica URV-IISPV-CIBERDEM han participado en la investigación. Han utilizado espectrometría de masas con isótopos estables para ayudar a comprender el metabolismo de la arginina en las células gigantes. Analizando los flujos metabólicos en presencia o ausencia de arginina, el equipo de la URV pudo confirmar las hipótesis propuestas en la investigación.

La artritis reumatoide es una enfermedad inflamatoria habitual de las articulaciones. Una característica de esta enfermedad es el aumento de la fusión de células inmunes endógenas (macrófagos) para formar los llamados osteoclastos, que atacan y descomponen el tejido óseo.

Igual que otras células gigantes multinucleares, los osteoclastos necesitan un mejor metabolismo energético para la ruptura ósea. Las conclusiones de este estudio demuestran ahora que el aumento del metabolismo del osteoclasto no se puede conseguir en ausencia de la arginina.

El grupo liderado por Gernot Schabbauer, de la Universidad Médica de Viena ha demostrado ahora en varios modelos animales que el agotamiento sistemático de la arginina en el cuerpo modera el metabolismo de estas células gigantes, disminuyendo notablemente su función. Para conseguirlo, los investigadores utilizaron la enzima arginasa, que reduce los niveles de arginina del cuerpo entero. Eso provocó una disminución del número de osteoclastos en el hueso, por lo tanto provocó menos daños provocados por la enfermedad.

«Aunque la arginina es una sustancia endógena, también se complementa con la dieta», explica la primera autora del trabajo Julia Brunner, «nuestros resultados indican que la formación y el metabolismo del osteoclasto se pueden moderar restringiendo la arginina al cuerpo». La arginina es un aminoácido que es semi-esencial, es decir, aunque puede sintetizarse por las propias vías metabólicas del organismo, la dieta también tiene que suministrarlo. «La arginina puede actuar como un combustible para las células y tiene, básicamente, varios efectos beneficiosos», comenta Brunner, «aun así, en situaciones patológicas, su presencia puede provocar que las células T sobre-reaccionen o produzcan aumentos indeseables en el número de células».

Estas reacciones pueden ser restringidas por el arginasa, la enzima degradante de la arginina. «El arginasa forma parte del ciclo de la urea en el hígado, pero también funciona en las células inmunes y, por lo tanto, puede actuar como regulador de la arginina», explica el investigador principal Gernot Schabbauer, del Instituto de Biología Vascular y de Trombosis de Viena. «La arginina también tiene un papel importante en el crecimiento y desarrollo de células inmunes que operan en enfermedades autoinmunes como la esclerosis múltiple. El arginasa no sólo es un punto de partida altamente prometedor para el desarrollo de nuevas opciones de tratamiento de la artritis reumatoide, sino que también puede ser importante para otras enfermedades autoinmunes».

No obstante, los inmunólogos indican que todavía queda mucho antes de que el arginasa se pueda utilizar como tratamiento efectivo, ya que las células gigantes multinucleares tienen la capacidad de adaptarse a las condiciones bajas de arginina al encontrar otras maneras de obtener energía para su crecimiento.

El estudio se realizó en el Instituto de Investigación de Biología Vascular y Trombosis de Viena, junto con otros socios colaboradores. La arginasa sintética fue proporcionada por el socio comercial Bio-Cancer Treatment International de Hong Kong.