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Alarma molecular

Un equipo conjunto de investigadores de la Unifesp y del Incor encuentra una enzima que se comporta como un marcador biológico de la hipertensión: la proteína es producida solamente por aquellos individuos que ya tienen presión alta o que manifiestan predisposición a algún día tener

Un esfuerzo silencioso de casi 20 años puede desembocar en un avance sin precedentes en la historia de la lucha contra la hipertensión: la llamada presión alta. Trabajando de una manera casi tan discreta y silenciosa como cuando el propio mal se instala en el organismo, la bióloga molecular Dulce Casarini, del grupo de Nefrología de la Universidad Federal de São Paulo (Unifesp), identificó una nueva forma de enzima conversora de angiotensina I (ECA) que funciona como un marcador biológico de la enfermedad en ratones y -es allí que reside la mejor parte de esta historia- parece desempeñar el mismo papel en los seres humanos.

Se trata de la ECA de peso molecular de 90 kDA (kilodaltones, unidad de masa atómica), una forma alternativa de la enzima descubierta por la propia Casarini en 1982. Sus estudios revelan que los animales hipertensos o incluso aquellos que son sanos, pero que manifiestan una predisposición a desarrollar presión alta, siempre cargan este compuesto en su orina. En tanto, los animales sanos, sin tendencia al desarrollo de presión alta, no presentan esta forma de enzima. Si la relación entre la ECA de 90 kDa y la hipertensión se confirma también como en nuestra especie, Dulce Casarini habrá descubierto el primer marcador relacionado al surgimiento de la hipertensión.

“Con la supervisión de Frida Plavnik y de Odair Marson, de Nefrología, analizamos la orina de alrededor de 1.500 personas hipertensas y de 550 individuos con presión normal, y todas las evidencias científicas llevan a creer que esta forma de la enzima es efectivamente un marcador de la hipertensión humana”, afirma la investigadora de la Unifesp. La conclusión es siempre la misma: quien tiene el marcador y aún no es hipertenso, podrá serlo algún día. A menos que cambie de estilo de vida -deje de fumar, empiece a hacer ejercicios, disminuya el consumo de alcohol, pierda peso y reduzca la sal en su dieta-, la elevación de su presión arterial es solamente una cuestión de tiempo.
Las evidencias de que la ECA de 90 kDa puede ser un marcador eficiente de la hipertensión son fruto del cruzamiento de datosde una serie de estudios con ratones y seres humanos. Confrontando las informaciones suministradas por los análisis de orina de animales y de personas con presión normal e hipertensas, Dulce y el médico José Eduardo Krieger, director del Laboratorio de Genética y Cardiología Molecular del Instituto del Corazón de la Universidad de São Paulo (Incor/ USP) y su principal colaborador en las investigaciones, notaron el papel clave de esa forma de la enzima. Surgieron tres situaciones. Los individuos sabidamente hipertensos siempre presentaban dos tipos de ECA, la de peso molecular de 90 kDa, y otra de 65 kDa. El cuadro provisto por los individuos sin presión alta era más complejo: algunos exhibían solamente dos formas de la enzima, las de 65 y 190 kDa, y otros tenían tres variedades de la ECA (65, 90 y 190 kDa).

Aisladamente, esos resultados no eran conclusivos, pero ya apuntaban una buena pista para seguir. El seguimiento sistemático de los dos grupos de personas sin presión alta -aquellos con tres y dos tipos de enzima- ayudó a consolidar el planteo. Aquellos individuos sanos y que no cargaban la ECA de 90 kDa no se volvían hipertensos. Aquellos que eran sanos, pero que su orina contenía esa variedad de la enzima, se volvían hipertensos después de algún tiempo. “En algunos casos, estas personas comenzaron a presentar presión alta luego de tres años”, dice Dulce.

Obviamente, a partir del momento en se tornaron hipertensos, esos individuos pasaron a presentar en la orina solamente las dos formas típicas de ECA verificadas en este tipo de enfermos, las de 65 y 90 kDa. El resumo de todo este trabajo: la ECA de 90 kDa se comporta como un marcador de la hipertensión para la población en general. El test desarrollado por Casarini es capaz de indicar la presencia de cada una de las tres formas estudiadas de la ECA en la orina humana.

Enzimas bloqueadas
En asociación con los equipos de Krieger, de Adriana Carmona y de Eduardo Cilli, del Departamento de Biofísica de la Unifesp, Dulce desarrolló un kit para medir la presencia de la proteína en la orina humana. En la práctica, si se comprueba que la ECA de 90 KDa es un marcador biológico de la presión alta, elkit adquirirá el status de test predictivo de hipertensión. Inédito en el mundo, el examen podrá auxiliar a los médicos en la ardua tarea de identificar a los pacientes potencialmente hipertensos. La hipertensión afecta a alrededor del 10% de la población del planeta, elevando los riesgos de problemas cardiovasculares y renales.

Los investigadores paulistas ya pidieron la patente sobre el uso del marcador y del test en Brasil, que puede detectar la existencia de la enzima con el auxilio de varias técnicas de laboratorio, tales como la cromatografía o espectrometría de masa. A partir del momento en que el registro de propiedad le sea concedido en territorio brasileño, cosa que debe ocurrir en breve, el equipo tendrá sus derechos intelectuales preservados por un año en el exterior. “Vamos a aprovechar este período de moratoria para efectuar las solicitudes de patente en Estados Unidos, Europa y Japón”, dice Krieger. Con esa protección temporal ya prácticamente en sus manos, los investigadores, que mantenían el descubrimiento en secreto, decidieron hacer público su trabajo con el marcador de la hipertensión. “Vamos a enviar seis artículos que ya estamos escribiendo a varias revistas científicas”, cuenta Dulce.

Para un mal con las peculiaridades de la hipertensión, la creación de un test capaz de apuntar a las personas que van a desarrollar esa enfermedad es una óptima noticia. Con la fama justificada de ser una asesina silenciosa, la alta presión arterial no ofrece ninguna pista de que ya se ha instalado en el organismo. Durante un buen lapso de tiempo, la persona no siente nada. Cuando finalmente nota alguna alteración y va al médico para que éste mida su presión, viene el diagnóstico de hipertensión.

El problema es que ese veredicto es siempre tardío. En ese punto, la presión alta ya ha generado daños en el sistema cardiovascular y, muchas veces, también en los riñones. Según la Organización Mundial de la Salud, existen cerca de 600 millones de hipertensos en el mundo. En Brasil, un 20% de los adultos y la mitad de las personas de más de 50 años tiene presión alta. La población negra es también más afectada que el resto. Un tercio de las muertes del planeta se debe a problemas cardíacos, agravados por la hipertensión.

Desde hace décadas se sabe que la enzima conversora de angiotensina I desempeña un papel crucial en el desencadenamiento de la hipertensión. La ECA actúa en el llamado sistema renina-angiotensina, importante para el equilibrio de la función cardiovascular. Producida por los riñones, la renina es una enzima proteolítica, capaz de transformar grandes proteínas en compuestos menores. Su principal función es actuar sobre el angiotensinógeno, un sustrato, una proteína mayor, que da origen a una hormona inactiva: la angiotensina I.

¿Cómo entra en acción en esta historia la enzima ECA? Cuando la sangre pasa por los pulmones, la ECA transforma la inofensiva angiotensina I en la peligrosa angiotensina II, tal vez la mayor villana de la hipertensión. Esta segunda forma de angiotensina aumenta la constricción de las arterias y estimula la liberación de hormonas que elevan la presión sanguínea. La mayoría de las drogas antihipertensivas, como el captopril y el enalapril, inhibe a la ECA. Son remedios que impiden la acción de esta enzima; en otras palabras: evitan la conversión de la angiontensina I en angiotensina II.

Resultados intrigantes
Por causa de su participación decisiva en el mecanismo que eleva la presión arterial, la ECA es objeto de muchos estudios. Varias formas de ECA, con diferentes pesos moleculares, ya han sido encontradas en la orina humana. La más común de todas es la de 190 kDa. Casarini descubrió dos nuevas formas, la de 90 kDa, el candidato a marcador de hipertensión, y la de 65 kDa. “No entiendo cómo nadie había observado eso antes”, reconoce la bióloga molecular. “Es muy simple de medir”.

La primera vez que detectó la presencia de ECA de 90 kDa en la orina humana, hace casi 20 años, Dulce pensó que la medición era fruto de un “artefacto de la técnica”, expresión que, en la jerga utilizada por el personal de laboratorio, se utiliza para designar a la observación de un fenómeno ilusorio causado por alguna imprecisión del método empleado o, a veces, del aparato usado en el experimento. La bióloga sencillamente creía que la detección de esa forma de la enzima era producto de algún error de procedimiento. El tiempo pasó y esta bióloga molecular inició otras investigaciones, pero nunca se olvidó de aquella intrigante experiencia.

Durante los años 90, en el marco de sus dos posdoctorados realizados en Francia, la investigadora de la Unifesp tuvo la oportunidad de discutir la cuestión con Pierre Corvol y François Alhenc-Gelas, dos reconocidas autoridades mundiales en hipertensión, y descubridores de los dos centros activos de la ECA. Realizaron nuevos análisis con orina humana y el resultado fue el mismo: la brasileña había encontrado efectivamente una nuevaforma de la ECA, no descrita en la literatura científica. Aún no se sabía para qué podría servir éste descubrimiento, pero Corvol la incentivó a proseguir las investigaciones con la enzima. En una especie de pacto de caballeros, le aseguró que nadie de su equipo iniciaría estudio alguno sobre la ECA de 90 kDa. Y cumplió con lo prometido.

De regreso a Brasil, en 1994, Dulce continuó con sus investigaciones y estableció una asociación con Krieger en el Incor, que ya se encontraba abocado al estudio de las bases genéticas de la hipertensión. A medida que tomaba cuerpo la hipótesis de que la ECA de 90 kDa era un marcador de la hipertensión, el dúo empezó a adoptar una postura bastante crítica con relación a un posible descubrimiento. “Comenzamos a pensar en experimentos que pudieran mostrar que estábamos equivocados”, dice Krieger. Esta postura de “abogado del diablo” tenía como objetivo buscarle respuestas a algunas indagaciones que incomodaban a los investigadores. Si parecía ser tan simple identificar esa forma de la enzima en la orina humana, ¿por qué nadie la había encontrado hasta entonces? ¿Sería tan solo una coincidencia que la enzima en su forma de 90 kDa “persiguiera” a los hipertensos o candidatos a sufrir de presión alta?

Para ver si lograban encontrar algún agujero en la teoría del marcador de hipertensión, Dulce y Krieger realizaron varios estudios, principalmente con roedores. Vieron, por ejemplo, que ratones sanos, pero con predisposición a ser hipertensos -por lo tanto, que cargaban la ECA de 90 kDa-, continúan presentando esa forma de la enzima aun cuando reciben tratamiento para no desarrollar presión alta. Independientemente de presentar o no la enfermedad, los animales mantienen el marcador biológico, como era esperado.

En otro trabajo, los investigadores literalmente apretaron con presillas las arterias de animales con presión arterial normal que no mostraban predisposición a volverse hipertensos (sin la enzima candidata a marcador biológico). La idea -que se mostró luego exitosa-, era crear hipertensión en ratones que, de manera natural, no sufrirían de presión alta. Los ratones realmente se volvieron hipertensos, pero no por ello pasaron a generar la enzima. Al final, todo sucedió se acuerdo con lo esperado, para alegría de los investigadores. “Por suerte, no logramos desmentirnos, pues todo parecía muy bonito como para ser verdad”, comenta Krieger.

Tests en Vitória
¿Qué es lo que resta aún por hacer para comprobar que la ECA de 90 kDa es un marcador de la hipertensión humana? En líneas generales, los investigadores necesitan producir estudios de más largo plazo para mostrar la preponderancia de esa forma de enzima en varias generaciones de una misma familia, compuesta de individuos hipertensos y sin presión alta. Con este objetivo, se realizarán nuevas investigaciones en el Hospital del Riñón e Hipertensión, dependiente de la Unifesp, y en el Incor. Por lo pronto, Casarini y Krieger disponen, para el análisis de la eficiencia del marcador, de 1.600 muestras de orina de la población de Vitória. El material forma parte de un estudio coordinado por José Geraldo Mill, de la Universidad Federal de Espírito Santo (Ufes), que en conjunto con la Secretaría de Salud de Vitória, mapeó los principales factores de riesgo cardiovascular en los habitantes de la capital de dicho estado brasileño.

Un punto aún oscuro es el origen de la ECA de 90 kDa. Por ahora, los investigadores desconocen el mecanismo biológico que lleva a su formación. No saben si la enzima deriva de una proteína mayor, quizás de ECAs con pesos moleculares más elevados que serían rotas por algunaenzima, o si deriva de alguna alteración genética. Siguiendo esta segunda hipótesis, una mutación en el gen responsable por la codificación de la enzima podría llevar a la síntesis de la ECA de 90 kDa.

Está prácticamente descartada la hipótesis de que esta variante de la enzima sea fruto de un “evento renal”. Es decir, de que haya sido originada por el proceso de filtración efectuado por los riñones. El hecho de que Casarini ya haya identificado en ratones la ECA de 90 kDa en varios tipos de tejidos -pulmón, adrenal, páncreas, corazón y aorta- ayuda a excluir esta hipótesis. Al fin de cuentas, si está presente en varias partes del cuerpo, esta forma de enzima no puede ser fruto de la filtración renal. Durante el trabajo de elucidación de los orígenes del misterioso compuesto, Krieger espera no solamente probar que la enzima es un buen marcador de la hipertensión humana, sino también, quien sabe, mostrar que la misma puede estar directamente relacionada con la génesis de la presión alta. “De cualquier forma, estaremos más que satisfechos si logramos mostrar que la enzima es, de hecho, un marcador”, dice Krieger.

La identificación del posible marcador de hipertensión enriquece el historial de la ciencia brasileña en el sentido de producir buenas noticias en el sector. En la década del 60, el investigador Sergio Henrique Ferreira, de la Facultad de Medicina de Ribeirão Preto, de la USP, descubrió la molécula BPF (factor de potenciación de la bradicinina), que dio origen al captopril, uno de los remedios más utilizados en el mundo para el control de la presión alta.

Desgraciadamente, en aquella época no existía la preocupación por la solicitud patentes y las ganancias generadas a partir del hallazgo acabaron yendo a parar a la cuenta de un laboratorio extranjero, que produjo el medicamento. Y al comienzo de este año, una nueva contribución: el Centro de Toxicología Aplicada del Instituto Butantan, uno de los Centros de Investigación, Innovación y Difusión (Cepids) financiados por la FAPESP, patentó el principio activo de otra molécula, el Evasin, que podrá ser usada para producir un fármaco antihipertensivo.

Ahora, en una clara señal de los nuevos tiempos que corren, en los cuales es prioritario defender los intereses de la investigación nacional, fue la ocasión para que el grupo de la Unifesp y del Incor hiciera su contribución en el combate a la hipertensión. “No patentamos el marcador y elkit pensando en ganar dinero con ello”, afirma Dulce. “Lo que queremos evitar es que alguien lucre con nuestro trabajo y así, en el futuro, tengamos que pagar royalties para usar productos surgidos de nuestro propio esfuerzo.”

En septiembre, cuando estuvo en París y le contó los últimos resultados de sus investigaciones con el marcador a su amigo Pierre Corvol, a quien acostumbra agasajar con la masa de los brasileñísimos pães de queijo (panes de queso), la investigadora de la Unifesp escuchó el siguiente comentario: “Es una lástima para nosotros (que no hayamos descubierto eso antes)”. La reacción con buen humor del actual presidente del consejo científico del Inserm (Instituto Nacional de Salud e Investigación Médica) muestra a las claras el impacto del trabajo de los investigadores brasileños en la lucha contra la hipertensión.

Doce ocho para legos

Casi todo el mundo ya ha oído al médico decir que 12/8 es una buena presión. Pero, ¿qué quiere decir eso? Antes de entender el significado de los dos números, es preciso comprender el propio concepto de presión arterial. Cuando late, el corazón bombea sangre a las arterias, levando de esta manera nutrientes hacia los tejidos. La fuerza que el flujo de sangre ejerce sobre las paredes de las arterias se denomina presión arterial. Todo el mundo, obviamente, tiene presión arterial, y lo ideal es que ésta sea la mayor parte del tiempo de este orden: 12/8.

¿Pero de dónde salen estos dos números? El esfigmomanómetro o tensiómetro, el popular aparato para medir la presión, registra la fuerza máxima y la mínima con la que la sangre presiona sobre las arterias. El primer número, de valor más elevado, también llamado presión sistólica, es el pico de presión sanguínea obtenido en el interior de los vasos durante la contracción del corazón. La presión diastólica -o mínima- es el valor de la presión sanguínea final obtenida con el relajamiento del corazón. La unidad de medida usada universalmente para medir la presión arterial es el milímetro de mercurio. En el lenguaje coloquial, se suele omitir la unidad y decir simplemente “doce / ocho”.

Cuando las arterias sufren estrechamientos, el corazón debe bombear con más fuerza para que la sangre recorra los vasos y llegue a los tejidos. Esto hace que la presión arterial se vuelva permanentemente más alta, sobrecargando al músculo cardíaco. Si alcanza frecuentemente los valores de 14 (durante la sístole), 9 (diástole), o ambos, la presión es calificada como alta.La presión alta no tiene cura, pero puede ser controlada con remedios y con un estilo de vida más saludable: dejar de fumar, hacer ejercicios, perder peso y reducir el consumo de sal y de alcohol.

Con excepción de algunas formas de presión alta ocasionadas por problemas específicos, tales como disturbios renales o endócrinos, nueve de cada diez casos de la enfermedad no tienen causa conocida. Se sabe apenas que existe un componente hereditario. Los hijos de padres hipertensos muestran un mayor riesgo de desarrollar la enfermedad. Los negros también son víctimas preferenciales de la hipertensión. En medicina, predomina la visión de que esta dolencia es un problema con orígenes complejos. La presión alta no es ocasionada por la acción de un único gen o de un solo mecanismo, sino de un conjunto de factores aún obscuros.

El proyecto
Caracterización Molecular de la Enzima Conversora de Angiotensina I (99/01531-0); Modalidad: Línea regular de auxilio a la investigación; Coordinadora: Dulce Casarini – Unifesp; Inversión:
R$ 193.214,88

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