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• Investigadores del IRB Barcelona revelan el papel esencial que la acumulación de hierro desempeña en el desarrollo de las enfermedades fibróticas y proponen que la detección de hierro mediante resonancia magnética puede servir para diagnosticar la fibrosis.
• Las enfermedades fibróticas representan el 45% del total de mortalidad en los países desarrollados.
• Publicado en Nature Metabolism, el estudio apunta a nuevas oportunidades terapéuticas dirigidas al hierro.
La fibrosis se asocia con diversas afecciones crónicas y potencialmente mortales, como la fibrosis pulmonar, la cirrosis hepática, así como las enfermedades renales y cardiovasculares, entre otras. En conjunto, estas condiciones contribuyen a una parte sustancial de la mortalidad en los países desarrollados, lo que hace que las enfermedades fibróticas constituyan un problema de salud crítico que requiere atención, investigación y enfoques innovadores para el diagnóstico y el tratamiento.
Científicos del laboratorio de Plasticidad Celular y Enfermedades del IRB Barcelona, liderados por el Dr. Manuel Serrano, han descrito el papel fundamental de la acumulación de hierro en el desarrollo de las enfermedades fibróticas. Los investigadores han estudiado el vínculo entre la acumulación de hierro, la senescencia (una fase en la que las células no se dividen ni mueren) y el fenotipo secretor asociado a la senescencia (SASP), un sistema de comunicación en las células envejecidas que las incita a liberar moléculas dañinas. El SASP se ha asociado con diversas enfermedades relacionadas con la edad, entre ellas, la fibrosis.
En este trabajo, publicado en la revista Nature Metabolism, los investigadores muestran el potencial de la detección de hierro mediante imágenes por resonancia magnética (RMI) para la evaluación no invasiva de la carga fibrótica en pacientes con fibrosis renal.
Además, el equipo descubre el potencial de los compuestos químicos capaces de eliminar el hierro acumulado, como la deferiprona (un fármaco aprobado clínicamente para prevenir la fibrosis), lo que apunta a un nuevo enfoque para el tratamiento de las enfermedades fibróticas.
"Nuestro estudio establece que la acumulación de hierro es un factor clínicamente explotable de la senescencia patológica, y la fibrosis y allana el camino para nuevas estrategias en la detección temprana y el tratamiento de las enfermedades fibróticas", explica el Dr. Mate Maus, primer autor del estudio, junto con el Dr. Serrano, y alumni del IRB Barcelona. Actualmente dirige el Laboratorio de Envejecimiento y Cáncer en Instituto de Oncología Vall d'Hebron (VHIO), en Barcelona, en el que continúa investigando en los cambios metabólicos relacionados con la edad que favorecen las enfermedades crónicas y el cáncer.
El metabolismo sistémico del hierro
Estudios anteriores vinculaban la acumulación de hierro con algunos trastornos fibróticos. Según los resultados de este estudio, los científicos sugieren que podría ser una característica común en la mayoría de las enfermedades fibróticas.
Esta investigación destaca dos funciones distintas del hierro en la fibrogénesis. En primer lugar, que el exceso de hierro extracelular puede iniciar la fibrogénesis. Por ejemplo, esto puede ocurrir en enfermedades fibróticas asociadas con pequeñas lesiones vasculares, donde la liberación de hierro de los vasos puede ser un desencadenante constante de la fibrogénesis.
En segundo lugar, el estudio indica que la acumulación de hierro es una característica intrínseca de las células senescentes, incluso con niveles normales de hierro extracelular. La acumulación de hierro es un evento crucial que impulsa el SASP y sus efectos profibróticos en el tejido circundante.
Detener la fibrosis
Al abordar la acumulación de hierro en las células senescentes, los investigadores pretenden aliviar el SASP y, en consecuencia, detener la progresión de la fibrosis. "Aunque estos hallazgos marcan un importante paso adelante en nuestra manera de entender las enfermedades fibróticas, es crucial llevar a cabo más investigaciones y validaciones clínicas antes de traducir estos conocimientos a tratamientos tangibles", concluye el Dr. Serrano.
Este proyecto de investigación se llevó a cabo en colaboración con el Dr. Josep Maria Cruzado, del IDIBELL/ UB, el la Plataforma de Bioestadística y Bioinformática del IRB Barcelona, liderada por la Dra. Camille Stephan-Otto Attolini y la Plataforma de Histopatología del mismo centro, dirigida por la Dra. Neus Prats, la Dra. Mayka Sánchez, de la Universitat Internacional de Catalunya (UIC), el Dr. Àlvar Agustí, del Hospital Clínic/ IDIBAPS y el Dr. Miguel Lafarga, de la Universidad de Cantabria-IDIVAL. También contribuyeron al estudio investigadores de la Plataforma de Genómica de Funcional del IRB Barcelona, la Universidad de Oviedo y el Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO).
En la actualidad, el Dr. Manuel Serrano trabaja en Altos Labs (Cambridge, Reino Unido).
La investigación ha obtenido financiación del programa de investigación e innovación Horizon 2020 de la Unión Europea, del Ministerio español de Ciencia e Innovación (MICINN), de la Fundación "la Caixa", del Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER), del European Research Council (ERC), del Instituto de Salud Carlos III y de la Secretaria d'Universitats i Recerca del Departament d'Empresa i Coneixement de la Generalitat de Catalunya.
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Mate Maus, Vanessa Lopez-Polo, Lidia Mateo, Miguel Lafarga, Monica Aguilera, Eugenia De Lama, Kathleen Meyer, Anna Sola, Cecilia Lopez Martinez, Ines Lopez-Alonso, Marc Guasch-Piqueras, Fernanda Hernandez-Gonzalez, Selim Chaib, Miguel Rovira, Mayka Sanchez, Rosa Faner, Alvar Agusti, Rodrigo Dieguez Hurtado, Sagrario Ortega, Anna Manonelles, Stephan Engelhardt, Freddy Monteiro, Camille Stephan-Otto Attolini, Neus Prats, Guillermo Albaiceta, Josep M. Cruzado & Manuel Serrano
Nature Metabolism (2023) DOI: 10.1038/s42255-023-00928-2
IRB Barcelona
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