Investigadores capturam um ‘instantâneo molecular’ para iluminar as origens da hipertensão arterial pulmonar

A hipertensão arterial pulmonar (HAP) é uma doença rara e incurável das artérias pulmonares que causa morte precoce. Na HAP, o excesso de tecido cicatricial e o espessamento dos vasos sanguíneos pulmonares ocorrem como resultado do aumento da “biomassa” celular. Essas alterações obstruem o fluxo sanguíneo e são prejudiciais ao coração, mas até agora as características básicas da biomassa na HAP não eram conhecidas.

Uma equipe liderada por investigadores do Brigham and Women’s Hospital (BWH), membro fundador do sistema de saúde Mass General Brigham, em colaboração com Matthew Steinhauser, MD, especialista em metabolismo e imagem celular da Universidade de Pittsburg, e investigadores da Universidade de Viena, com o objetivo de entender melhor as origens da biomassa arterial na HAP.

Usando um modelo animal de HAP, a equipe aplicou medicina de rede e ferramentas avançadas de imagem molecular para identificar blocos de construção químicos que são absorvidos por células e, finalmente, contribuir para a obstrução dos vasos sanguíneos. Usando imagens multiisótopos espectrometria de massa (MIMS) sob a orientação de Steinhauser e Christelle Guillermier, Ph.D., da BWH, os pesquisadores puderam identificar a localização e a abundância dos principais contribuintes para a biomassa, incluindo o aminoácido prolina e a molécula de açúcar glicose.

Usando o MIMS, a equipe visualizou marcadores de prolina e glicose injetados na corrente sanguínea de um modelo animal de HAP. Eles viram que as moléculas eram usadas por células arteriais do pulmão para construir excesso de tecido cicatricial (incluindo a proteína colágeno), o que contribuiu para a obstrução dos vasos sanguíneos.

“Nosso estudo descreve o primeiro uso mundial de espectrometria de massa com imagens multiisótopos (MIMS) no estudo de doenças pulmonares”, disse Bradley Wertheim, MD, da Brigham’s Division of Pulmonary and Critical Medicine. “O MIMS é uma poderosa ferramenta de microscopia que produz um ‘instantâneo molecular’ que pode fornecer informações com a resolução de uma única célula.”

“Estas descobertas sugerem que a absorção e o metabolismo dos precursores de proteínas podem ser fundamentais para a biologia da HAP. Uma investigação mais detalhada da prolina e da glicose na HAP humana pode revelar oportunidades para inibir a formação de biomassa, prevenir a obstrução das artérias pulmonares e diminuir a chance de insuficiência cardíaca para Pacientes com HAP”, disse o coautor Bradley Maron, MD, da Brigham’s Division of Cardiovascular Medicine.

A pesquisa foi publicada na revista JCI Insight.