La terapia de reducción de sustrato ofrece un enfoque para el tratamiento de ciertos trastornos metabólicos , especialmente las enfermedades de almacenamiento de glucógeno y los trastornos de almacenamiento lisosomal . En un trastorno de almacenamiento, una falla crítica en una vía metabólica impide la descomposición celular y la eliminación de alguna molécula grande. Si la descomposición residual a través de otras vías es insuficiente para prevenir la acumulación dañina, la molécula se acumula en la célula y eventualmente interfiere con los procesos biológicos normales. Ejemplos de trastornos de almacenamiento lisosomal incluyen la enfermedad de Gaucher , la enfermedad de Tay-Sachs , la enfermedad de Sandhoff y el síndrome de Sanfilippo .
En una vía metabólica o genética, las enzimas catalizan una serie de reacciones. Cada enzima está regulada o mediada por un gen a través de sus productos de ARN y proteínas. En cada fase de la vía, la actividad enzimática cataliza una reacción en la que una molécula precursora (el sustrato ) se transforma en su siguiente estado intermedio. El fracaso de la vía metabólica conduce a la acumulación del sustrato, con posibles efectos nocivos. La terapia de reducción del sustrato aborda este fracaso reduciendo el nivel del sustrato hasta un punto en el que la actividad degradativa residual es suficiente para prevenir la acumulación del sustrato.
Ejemplos
- Enfermedad de Tay-Sachs . La enfermedad se produce cuando cantidades dañinas de underivado de ácido graso llamado gangliósido se acumulan en las células nerviosas del cerebro . Los gangliósidos son lípidos , componentes de las membranas celulares, y el gangliósido GM2, implicado en la enfermedad de Tay-Sachs, es especialmente común en el tejido nervioso del cerebro . Al manipular el metabolismo cerebral de los gangliósidos GM2, podría desarrollarse potencialmente una terapia eficaz. [1] [2] Un experimento ha demostrado que, al usar la enzima sialidasa , el defecto genético puede ser evitado eficazmente y los gangliósidos GM2 pueden metabolizarse de modo que se vuelvan casi intrascendentes. Si se puede desarrollar un tratamiento farmacológico seguro, uno que cause el aumento de la expresión de la sialidasa lisosomal en las neuronas, una nueva forma de terapia, esencialmente curando la enfermedad, podría estar en el horizonte. [3] Las terapias metabólicas que se están investigando para la TSD de inicio tardío incluyen el tratamiento con el fármaco OGT 918 ( Zavesca ). [4]
- Enfermedad de Gaucher . Miglustat y eliglustat son terapias de reducción de sustrato para la enfermedad de Gaucher, que inhiben la síntesis de glucosilceramida . [5]
Referencias
- ^ Platt FM, Neises GR, Reinkensmeier G, et al. (1997). "Prevención del almacenamiento lisosomal en ratones Tay-Sachs tratados con N-butildesoxinojirimicina". Science . 276 (5311). Academia Estadounidense para el Avance de las Ciencias: 428–431. doi :10.1126/science.276.5311.428. PMID 9103204.
- ^ Lachmann RH, Platt FM (2001). "Terapia de reducción de sustrato para trastornos de almacenamiento de glucoesfingolípidos". Opinión de expertos sobre fármacos en investigación . 10 (3). Opinión de expertos sobre fármacos en investigación: 455–66. doi :10.1517/13543784.10.3.455. PMID 11227045. S2CID 5625586.
- ^ Igdoura SA, Mertineit C, Trasler JM, Gravel RA (1999). "Depleción del gangliósido GM2 mediada por sialidasa en células de neuroglia de Tay-Sachs". Genética molecular humana . 8 (6). Oxford University Press: 1111–1116. doi : 10.1093/hmg/8.6.1111 . PMID 10332044.
- ^ Kolodny EH, Neudorfer O, Gianutsos J, et al. (2004). "Enfermedad de Tay-Sachs de aparición tardía: historia natural y tratamiento con OGT 918 (Zavesca[TM])". Journal of Neurochemistry . 90 (S1): 54. doi : 10.1111/j.1471-4159.2004.02650_.x . ISSN 0022-3042.
- ^ Rossum AV, Holsopple M (1999). "¿Reemplazo enzimático o reducción de sustrato? Una revisión de las opciones de tratamiento de la enfermedad de Gaucher". Farmacia hospitalaria . 51 (7). Oxford University Press: 553–563. doi : 10.1310/hpj5107-553 . PMC 4981103 . PMID 27559188.