L-Glutamina terapia reduce la adherencia endotelial de la enfermedad de los glóbulos rojos humanos a las células endoteliales vena umbilical

Anemia de células falciformes es un trastorno hereditario con devastadoras enfermedades a menudo insoportable resulta en la muerte prematura de los pacientes. Esta enfermedad afecta principalmente a los de origen africano, aunque otros grupos étnicos, como la población hispana en los continentes de América también se ven afectados con incidencia relativamente alta [1 - 3].

Incapacitantes complicaciones de la enfermedad de células falciformes son por lo general debido a la anemia grave y frecuente vasoclusivas procesos que perjudican los tejidos [1 - 6]. La causa de estos hechos se atribuye en gran parte a una mayor adhesión de la enfermedad de los glóbulos rojos a endotelio vascular [4, 7, 8]. Con alteración en la adhesión a células endoteliales, hoz RBC tendrá un largo tiempo de tránsito a través de los capilares que lleva a la acumulación de vasoocclusion con menos deformable deoxygenated hoz RBC [7 - 9]. Así, la mejora de la adherencia patológica RBC se considera un objetivo importante en la terapia de la anemia de células falciformes.

En el presente artículo, el efecto de la terapia con L-glutamina en la hoz RBC adhesión a células HUVEC se presenta. L-glutamina es un precursor de NAD [10, 11]. Estudios anteriores han demostrado que la L-glutamina oral mejora NAD potencial redox de hoz RBC [10]. Además, entre los pacientes tratados con L-glutamina, hubo informes subjetivos de mejora en paramenters clínicos como el dolor crónico y el nivel de energía [10].

El estudio que aquí se presenta se llevó a cabo en un intento de comprender mejor mecanismo por el que L-glutamina es posible ejercer un efecto beneficioso sobre la hoz RBC. En la cohorte que hemos estudiado, L-glutamina oral terapia constantemente llevado a la reducción de la adherencia de los glóbulos rojos falciformes a HUVEC en ensayos estáticos con los datos transversales y longitudinales estudios.

La relación de adhesión por ciento de las muestras de paciente a la de los normales de control se obtuvo para cada muestra. La significación estadística de la diferencia de la relación entre los grupos de tratamiento se determinó a través de t-test.

La relación de promedio de adhesión endoteliales RBC de las muestras de paciente a la de los normales de control se obtuvo para cada muestra. La significación estadística de la diferencia de la relación entre la línea base y después del tratamiento se determinó a través de pares de t-test.

La media con ratios de utilización de los ensayos de plasma autólogo y las células fueron incubadas LPS 0,97 ± 0,45 y 1,39 ± 0,33, respectivamente, para la L-glutamina grupo tratado (N = 5). Para el grupo sin tratamiento la media de relaciones son de 1,91 ± 0,53 y 2,80 ± 0,47 para los de plasma autólogo y LPS incubaron células respectivamente (N = 4 con uno de los pacientes estudiados dos veces a dos puntos de tiempo) La disminución de la adhesión a las células endoteliales de la L-glutamina Grupo tratado fueron estadísticamente significativas en ambos ensayos con plasma autólogo de células incubadas (p <0,02) y LPS incubaron células (p <0,001) (Figuras 1 y 2]. La adhesión endoteliales de RBC no tratarse de células falciformes pacientes fueron como se esperaba y varias veces más alta que la normal de control. Por otra parte, los resultados del grupo de tratamiento fueron consistentemente similar a la de los normales de control, por lo que resulta una relación de cerca de 1 para ambos ensayos utilizando LPS o plasma autólogo sólo. Debido a la relativamente pequeño tamaño de las cohortes, hubo una tendencia de la diferencia de edad en las edades de los dos grupos, con una edad media de 38,8 ± 7,8 con rango de 30 a 47 para el grupo de tratamiento y de 29,3 ± 9,0 con rango de 20 a 37 Para el grupo sin tratamiento. Sin embargo, no hubo significación estadística con p> 0,1.

En contraste con el estudio transversal, por esta parte del experimento, cada paciente se convirtió en su propia referencia, y siempre el valor basal. Los resultados fueron consistentes con los datos del estudio transversal se ha señalado anteriormente. En comparación con el valor basal, la adhesión endotelial de hoz RBC disminuyó en todos los pacientes (N = 5) dentro de las 4 a 8 semanas a partir de la L-glutamina oral terapia. La disminución media fue de 1,13 ± 0,21 con p <0,001. A los pacientes que participaron en el control de células falciformes, la hoz RBC adhesión a células endoteliales aumentaron ligeramente en comparación con la línea base (Figura 3].

El vaso-oclusivas proceso es mediado principalmente por la congestión y cierre de la microvasculatura con rígida hoz RBC [4, 8, 15]. Es así que se describe la hoz oxigenada RBC es relativamente deformables sino que empieza a ser menos tan a la descarga de moléculas de oxígeno a los tejidos [16]. La duración del tiempo necesario para la hoz RBC a ser menos deformables se piensa que es más de las habituales para el tiempo de tránsito capilar RBC [7, 9]. Por lo tanto, si no hubiera sido por el prolongado tiempo de tránsito capilar, la hoz RBC ya habría salido del sistema microvascular antes de que sea menos deformable y atrapados en la microvasculatura. Así pues, los factores que afectan el tiempo de tránsito capilar convertido en fundamental en el inicio y la propagación de vaso-oclusivas evento.

Cuando Hebbel y colegas por primera vez un aumento de la adhesión endotelial de hoz RBC hace dos décadas, uno de los principales factores que intervienen en la fisiopatología de la vasoocclusion comenzó a desarrollarse [8]. Desde entonces, varias moléculas de adhesión endoteliales, que son anormalmente traduce a la vez en RBC y las células endoteliales de los pacientes con anemia de células falciformes se han descrito [7, 14, 17, 18]. Asimismo, la participación de los leucocitos, plaquetas y de la inflamación endotelial, en general, con la adhesión ha sido descrito [4, 19, 20].

En el estudio presentado en este artículo, la adhesión endotelial de hoz RBC fue utilizado como el principal punto de destino para evaluar la eficacia de la terapia con L-glutamina. Aunque la medición de resultados clínicos, tales como la incidencia de la anemia de células falciformes o la tasa de mortalidad de las crisis no puede ser sustituida por la adhesión endotelial de hoz RBC, puede ser un sustituto razonable para predecir la eficacia clínica de una modalidad terapéutica experimental.

El papel de L-glutamina en la anemia de células falciformes se concibió cuando Zerez y colegas examinó detenidamente en el proceso redox en la hoz RBC centrándose en NAD, que es un potente antioxidante [21]. L-glutamina es un precursor de NAD. En hoz RBC, NAD metabolismo se altera a favor de un aumento en la síntesis de NAD, pero con disminución de potencial redox NAD [21] Como NAD es una importante molécula antioxidante en RBC, el fenómeno del aumento de la síntesis de NAD con disminución de potencial redox NAD fue interpretado como Un mecanismo de compensación de la enfermedad de glóbulos rojos en presencia de aumento de estrés oxidante [21]. La presencia de un mayor estrés oxidante oxidante y susceptibilidad de la enfermedad de células ha sido descrita por numerosos investigadores de forma independiente [20, 22 - 25]. Estudios adicionales sugiere que la administración de suplementos con el precursor del NAD, L-glutamina, puede mejorar aún más el sistema redox NAD [26].

Con 30 gramos de la suplementación con L-glutamina, se observaron mejoras en el potencial redox NAD en 7 de 7 pacientes. Además, hubo informes de un mejor estado clínico general en esferas tales como el nivel de energía y los niveles de dolor crónico [10]. Además, en un corto período de observación de aproximadamente 3 meses sugiere una disminución en la incidencia de vaso-oclusivas dolorosa crisis entre los pacientes.

Sobre la base de estos resultados, se procedió a estudiar el efecto de la L-glutamina en la terapia de la enfermedad de adhesión endoteliales RBC. Como se observa en los datos presentados aquí, en tanto transversales y longitudinales estudios, existe una indicación de que la L-glutamina mejora la terapia de la enfermedad de adhesión endoteliales RBC.

En el estudio transversal, los pacientes que ya estaban en la terapia de L-glutamina se compararon con aquellos que nunca han sido tratados con L-glutamina. La adherencia en el grupo no tratado fue elevado como se esperaba, lo cual es congruente con los informes publicados anteriormente. Por otro lado, la adherencia para el grupo de tratamiento fue muy similar a las de control normal.

Para confirmar los datos transversales, el estudio prospectivo se llevó a cabo el 5 de la anemia drepanocítica pacientes que fueron tratados durante 4 a 8 semanas. Los resultados fueron consistentes entre todos los pacientes estudiados. Con el tratamiento, cada paciente tuvo una mejoría significativa en la adhesión endotelial mientras que no hay mejora en el control del paciente, que no fue tratada. Los estimulantes de las células endoteliales se tomaron de los métodos utilizados en los estudios anteriores por Kalra y colegas [13]. Su método es bien establecido para ensayo estático y sobre la base de sus datos, a nuestro juicio, sus métodos son aplicables en nuestro proyecto. La adhesión de ensayo para el estudio transversal y longitudinal se realizaron estudios en dos instituciones separadas, pero usando mismos agentes para estimular las células endoteliales. El propósito de expertos que utilizan dos de los sitios de dos partes del estudio fue el de mejorar la objetividad en el hecho de que datos coherentes se pueden obtener, incluso cuando las pruebas fueron realizadas por expertos imparciales en múltiples sitios independientes.

En los estudios, pero no hemos podido verificar el aumento de la supervivencia RBC duración ya que ni cuenta reticulocitaria ni niveles de hemoglobina no se modificaron significativamente. Sin embargo, la mejora en la adherencia endotelial no tiene que se traduce automáticamente en un aumento de la supervivencia RBC. Como estos pacientes están asplenic, irreversiblemente sickled RBC no son eliminados rápidamente y de que contribuye a los niveles de hemoglobina y hematocrito. Además, es posible que con un estudio más amplio, con mayor duración, puede haber un cambio en estos parámetros con significación estadística. En general la morfología de RBC parecía haber mejorado [véase la archivo adicional 1 y 2].

La adhesión se evaluó a través de una adhesión endotelio-RBC sistema, en lugar de una dinámica de ensayo en condiciones de flujo en el tiempo. La decisión de utilizar el ensayo estático se basó en informes anteriores incluida la de la seminal artículo de Hebbel y colegas [8, 12, 27]. Además, como señaló Setty y otros, el ensayo estático mejor simular la interacción de la hoz y el endotelio donde RBC microvessel flujo puede ser lento e intermitente [27 - 29]. Obviamente, también existen datos que sugieren que la dinámica de adhesión endotelio-RBC sistema puede representar mejor la actividad in vivo. Esos datos que favorece el flujo basado ensayo puede encontrarse en los estudios por Libowsky y colegas, lo que demuestra que con microscopía intravital hoz RBC adherente que se hizo durante la estasis, creado por un manguito de presión, cuando salga de la banda inflable se ha retirado y se reanuda el flujo [30, 31] . Es dudoso que exista un sistema in vitro que representan perfectamente el proceso en vivo. Más bien, es probable que los ensayos estáticos y dinámicos tienen un papel que desempeñar en la investigación de células falciformes fisiopatología.

En la actualidad, el mecanismo exacto por el que L-glutamina disminuye la eficacia de adhesión endoteliales hoz RBC no está claro. Sin embargo, no hay evidencia que sugiere que una de las formas L-glutamina puede beneficiar hoz RBC es por la mejora del potencial redox NAD [10]. Esto puede prevenir el daño oxidante a RBC, que puede dar lugar a la estimulación de la inflamación y la expresión de moléculas de adhesión. Además, la L-glutamina puede proporcionar la tan necesaria energía y material de construcción para mantener la integridad de hoz RBC. Se ha informado de que los niños requieren células falciformes aumentado el consumo de aminoácidos, especialmente la glutamina [32].

L-glutamina es un compuesto de bajo costo ampliamente consumidos como parte de una dieta normal o como un suplemento dietético. Es esencialmente importante efecto adverso no cuando se utiliza como agente oral tanto en el establecimiento de un centro de investigación y la no fijación de la investigación [33 - 36]. Los datos reunidos hasta ahora incluso las de algunos que se presentan en este artículo sugiere que existe una base fisiológica para el potencial beneficio clínico de la L-glutamina en la gestión de la anemia de células falciformes pacientes.

NAD = adenosina nicotinamida Dinucleotide

RBC = glóbulos rojos

HUVEC = vena umbilical humana células endoteliales

LPS = Lipopolysaccharide

BSA = albúmina sérica bovina

HBSS = Hank la solución salina tamponada

HEPES = 4 - (2-hidroxietil) -1 - piperazineethanesulfonic ácido

EGM = medio de cultivo de células endoteliales

SEM = Error estándar de la media

YN y KRT tienen interés de propiedad en el producto a prueba en este estudio.

Ninguno

SN es el principal investigador y autor. YN concebida de este estudio, diseñado y coordinado el estudio. YN también redactó el manuscrito. NMM YMS y realizó ensayos de la adhesión endoteliales y coordinada con SHE VKK y en el análisis e interpretación de datos. SHC, DAA, el MAS y JM participan en la adquisición de datos de los pacientes así como el anuncio de la ejecución de diversos ensayos. Congregaciones y KRT han participado en la concepción del estudio, así como en la supervisión de la composición del manuscrito. Todos los autores leído y aprobado el manuscrito.

La historia previa a la publicación de este documento puede accederse en:

Http://www.biomedcentral.com/1471-2326/5/4/prepub