Ahora, científicos del Instituto de Investigación Scripps han identificado una proteína, denominada GPR68, que percibe el flujo sanguíneo e indica a los pequeños vasos sanguíneos llamados arteriolas cuándo deben dilatarse. Los investigadores creen que los medicamentos que activan la GPR68 podrían ser útiles algún día para tratar afecciones médicas, como el ictus isquémico.
«Se sabe desde hace décadas que los vasos sanguíneos perciben los cambios en la velocidad del flujo sanguíneo, y esta información es crucial para regular la dilatación de los vasos sanguíneos y controlar el tono vascular», afirma el doctor Ardem Patapoutian, profesor del Scripps Research, investigador del Instituto Médico Howard Hughes y autor principal del estudio que se publica hoy en la revista Cell.
En efecto, la dilatación mediada por flujo (FMD) es una prueba clínica no invasiva que informa a los médicos sobre la salud del sistema vascular. Una FMD comprometida es precursora de una amplia gama de enfermedades vasculares como la hipertensión y la aterosclerosis.
«A pesar de la importancia de este proceso, las moléculas implicadas dentro de las arterias para percibir el flujo sanguíneo han permanecido desconocidas», afirma Patapoutian.
Patapoutian y el primer autor, el doctor Jie Xu, becario postdoctoral en el laboratorio y ahora científico independiente en el Instituto de Genómica de la Fundación de Investigación Novartis (GNF), dirigieron el proyecto para encontrar el GPR68 y determinar su funcionamiento. El equipo comenzó diseñando una máquina que utiliza el movimiento turbulento del líquido para sustituir el flujo sanguíneo en los vasos sanguíneos. Esta máquina utiliza 384 pistones que mueven el líquido hacia arriba y hacia abajo sobre un lecho de células, colocadas en 384 pozos de una placa. Este movimiento simula cómo la sangre ejercería presión sobre esas células.
Los investigadores pusieron esta máquina a trabajar probando una serie de líneas celulares, algunas de las cuales tenían mutaciones que conducían a una sobreexpresión de proteínas potencialmente relacionadas con la detección de la presión. A continuación, los investigadores realizaron un cribado, eliminando la expresión de diferentes genes candidatos en cada uno de los 384 pocillos, y comprobaron si ese gen era necesario para responder a la presión turbulenta de la máquina.
Las pruebas señalaron a los investigadores el GPR68, que los autores demostraron que funciona como sensor de la estimulación mecánica. Otros experimentos sugirieron que el GPR68 es esencial para la fiebre aftosa. «En un organismo modelo, esta proteína es esencial para percibir el flujo sanguíneo, y el correcto funcionamiento del sistema vascular», dice Patapoutian.
Cuando las arteriolas no pueden dilatarse correctamente, el cuerpo tiene menos opciones para reducir la presión arterial en las personas con hipertensión o para hacer pasar la sangre a través de los vasos obstruidos en los casos de aterosclerosis.
«El trabajo futuro explorará el papel de GPR68 en las enfermedades cardiovasculares clínicamente relevantes», dice Patapoutian. «También estamos explorando la posibilidad de utilizar pequeñas moléculas para modular la función de la GPR68, ya que dichas moléculas podrían ser beneficiosas en la clínica.»