Se investigan nuevos principios activos contra la atrofia muscular
Con la edad o debido a una enfermedad, la capacidad física puede disminuir considerablemente. Para los afectados, esto significa a menudo una pérdida de calidad de vida y de independencia. Por ello, en su doctorado cooperativo en la Universidad de Colonia y la Universidad Técnica de Colonia, Stefan Peters investigó nuevas sustancias activas contra la atrofia muscular. En el proceso, ha producido y probado 67 nuevas sustancias. En los primeros experimentos, la más eficaz de estas sustancias es 50 veces más activa que los compuestos de referencia subyacentes.
"En el curso del cambio demográfico, los signos complejos del envejecimiento, como la fragilidad física, no dejan de aumentar. Más del diez por ciento de las personas mayores de 60 años padecen sarcopenia, es decir, pérdida de masa muscular relacionada con la edad. Dado que la enfermedad se produce en el entorno doméstico, progresa de forma insidiosa y difiere de una persona a otra, cabe suponer un elevado número de casos no declarados. También hay casos de caquexia. El desgaste muscular está causado por enfermedades como el cáncer, la insuficiencia cardiaca crónica o la inflamación crónica", afirma Peters. Las consecuencias suelen ser inmensas. Entre otras cosas, la degeneración muscular puede provocar debilidad física, problemas de equilibrio, movilidad limitada y un mayor riesgo de caídas.
Hasta ahora, no existen medicamentos sin efectos secundarios hormonales graves que puedan utilizarse para tratar la atrofia muscular, dice Peters: "En la actualidad, la terapia se lleva a cabo movilizando a los pacientes mediante fisioterapia y aumento del ejercicio, así como un cambio en la dieta. Pero como estas medidas sólo pueden ayudar de forma limitada, la necesidad de nuevas sustancias activas es grande.
La miostatina como factor decisivo para el crecimiento muscular
En su tesis doctoral, Peters trabajó en la síntesis de sustancias que supuestamente inhiben la proteína miostatina. "La miostatina se produce en el cuerpo humano y limita el crecimiento muscular. Garantiza que los músculos no se formen de forma descontrolada y que, por tanto, el organismo no se sobrecargue. Esto es especialmente crucial durante el desarrollo del cuerpo para mantener un equilibrio entre la construcción y el crecimiento excesivo." En determinados casos de degeneración muscular, sin embargo, puede inhibirse de forma controlada sin graves consecuencias para el organismo, señala.
"Diversos estudios han demostrado que en la sarcopenia y la caquexia, la miostatina se produce más en el organismo. Así que aquí hay potencial para abordar este problema con una sustancia activa", dice Peters. Por otra parte, en algunas enfermedades neuromusculares degenerativas, como la distrofia muscular, se ha observado una reducción del nivel de miostatina. Esto demuestra que el organismo responde de forma natural a la degeneración muscular. "Un principio activo que inhiba adicionalmente la miostatina no es útil en este caso: el cuerpo ya ha girado por sí mismo este tornillo de ajuste".
Un total de 67 nuevos compuestos creados y probados
Los puntos de partida para la síntesis fueron dos compuestos de referencia existentes dirigidos contra la miostatina u otra molécula relacionada con ella. "Estos compuestos son los llamados candidatos a fármacos. Esto significa que estas sustancias aún se están investigando, pero su estructura y efecto ya se han caracterizado científicamente", explica Peters.
Primero optimizó estos compuestos teóricamente con la ayuda de una biblioteca de sustancias y métodos asistidos por ordenador. "Para ello, intercambié componentes y analicé la influencia de estos ajustes en los efectos de las sustancias. De este modo, se pueden trazar relaciones estructura-actividad y producir sustancias con las propiedades deseadas de forma selectiva", afirma Peters.
En el transcurso del doctorado se crearon un total de 67 sustancias prometedoras, que Peters probó en un paso posterior junto con la investigadora postdoctoral Dra. Viktoria Marquardt, del grupo de trabajo del Prof. Dr. Sherif El Sheikh. "Para ello, añadimos las sustancias a un cultivo celular tratado con miostatina y luego detectamos su efecto", explica Peters.
Importante contribución a la investigación básica
"Las pruebas fueron informativas en muchos aspectos: pudimos excluir muchos compuestos con efectos pequeños y, al mismo tiempo, identificar cinco que son particularmente activos y, por tanto, potencialmente prometedores. La sustancia con mayor efecto era 50 veces más activa que los compuestos de referencia", afirma Peters. Los resultados de su trabajo suponen una importante contribución a la investigación básica, como él mismo explica: "Mediante la síntesis y el ensayo de nuevos compuestos se pueden extraer conclusiones más profundas sobre las relaciones estructura-actividad. A partir de ahí, los compuestos más prometedores creados en mi trabajo pueden seguir optimizándose en investigaciones adicionales."
Por ejemplo, las sustancias desarrolladas por Peters se van a seguir investigando en la TH Köln, como explica el Prof. Dr. Sherif El Sheikh, de la Facultad de Ciencias Naturales Aplicadas: "En un siguiente paso, las sustancias se van a probar en células y fibras musculares reales para comprobar si se puede determinar un efecto positivo sobre el crecimiento muscular. Esto se hará en colaboración con el Centro Aeroespacial Alemán de Colonia, donde también se podrá comprobar si las sustancias pueden contrarrestar la degradación muscular en condiciones de ingravidez, es decir, en viajes espaciales."
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Alemán se puede encontrar aquí.
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