En este #Miércoles de Ciencia de OMF nos es grato presentarle a un miembro central del equipo del Centro de investigación Colaborativa sobre EM/SFC fundado por OMF en el Centro de Tecnología del Genoma de Stanford (CTGS), Mohsen Nemat-Gorgani, Dr.. El Dr. Nemat-Gorgani dirige un equipo que investiga las Células Rojas Sanguíneas (CRS) en pacientes de EM/SFC. Mohsen compartió su historia con OMF:
“Nací y me crié en Irán, y realicé mis estudios, previos y de graduación en Reino Unido en 1974, obtuve mi doctorado en Bioquímica en la Universidad de Warwick, y después de un año de aprendizaje postdoctoral en Vanderbilt, regresé a Irán. En octubre de 2003, vine al Centro de Tecnología del Genoma de Stanford (CTGS) como profesor visitante de la Universidad de Teheran y continué trabajando como Profesor Asociado hasta el final del permiso sabático. Durante mi tiempo en el Centro, participé en varios proyectos de desarrollo tecnológico, y hace cerca de dos años, después de una breve ausencia del Centro, comencé a trabajar en EM/SFC.
A raíz de mi participación en el proyecto de EM/SFC, y durante los primeros meses de mi presencia en el Centro, aprendí, básicamente hablando con Ron Davis, Laurel Crosby y algunos pacientes, que el flujo inadecuado de sangre a los tejidos podría ser la causa de algunos de los síntomas conocidos en EM/SFC. También aprendí que las células rojas de la sangre (CRSs) y sus propiedades mecánicas pueden determinar ampliamente el comportamiento reológico (deformación y flujo) de la sangre en estados normales y de enfermedad.
Curiosamente, unos años antes de trabajar en EM/SFC, estuve involucrado de alguna manera en un estudio de las propiedades mecánicas de las células de cáncer de pecho en el Centro. Este trabajo fue dirigido por Shane Crippen, un estudiante graduado bajo la dirección de Ron Davis, Roger Howe y Stefanie Jeffrey (Ingeniería Eléctrica y Escuela de Medicina de Stanford, respectivamente). En el curso de las discusiones subsiguientes (en junio de 2016) con Ron y Roger, se decidió que deberíamos mirar las propiedades mecánicas de las CRSs relacionadas con el EM/SFC, y empezamos a explorar distintos acercamientos técnicos para conseguir esta meta.
En enero de 2017, durante una visita a SJSU, conocí a Anand Ramasubramanian que había conseguido recientemente una plaza de profesor en el Departamento de Ingeniería Química y de Materiales. Anand había estudiado previamente la deformabilidad de los monocitos usando una plataforma microfluidica, y en el curso de nuestras discusiones, resultó obvio que una colaboración con su equipo (incluyendo a Amit Saha que había trabajado con Anand en la deformabilidad de los monocitos como parte de su tesis de doctorado, y estudiantes graduados)sería una forma efectiva de avanzar. Unos meses después, los estudios se iniciaron, y con el excepcional apoyo técnico facilitado por Julie Wilhelmy y Layla Cervantes, muestras de un gran número (más de 30) de pacientes de SFC y de controles sanos fueron recogidas en el SGTC, y después analizadas en SJSU.
Se cree que la deformabilidad de las CRS juega un importante papel en su función principal -el transporte de oxígeno y dióxido de carbono via circulación de la sangre- . Son altamente elásticas, lo que les permite fluir fácilmente. La razón de esta excepcional propiedad se encuentra en la composición de la membrana y la interacción de la membrane del citoesqueleto. Una célula roja sanguínea sana tiene aproximadamente 8.0 µm de diámetro, y necesita pasar por grandes deformaciones para pasar a través de los capilares, en torno a 2-3 µm de diámetro. Una pequeña disminución en deformabilidad ha demostrado ser la causa de un aumento significativo de la resistencia del flujo microvascular, con importantes implicaciones fisiológicas.
La deformabilidad de las CRS ha demostrado estar implicada en varias patologías incluyendo las de condición inflamatoria tales como la sepsis. Recientes estudios han demostrado claramente que la inflamación está involucrada en la EM/SFC. Aún más, las CRS son altamente susceptibles al estrés oxidativo debido a los altos contenidos de ácidos grasos poliinsaturados en la membrana celular, un proceso que puede implicar deformabilidad, y algunos estudios han indicado que el daño oxidativo de las CRS ocurre en el EM/SFC.
Usando la plataforma microfluida, las propiedades mecánicas de las CRS de las muestras de SFC y de controles sanos han sido comparadas por determinación del tiempo que tardan en así como la velocidad de tránsito, y la capacidad de elongamiento. Nuestros resultados preliminares sugieren claras diferencias en la deformabilidad de las CRS de SFC y de los controles de sangre sanos usando esta plataforma. Un manuscrito ha sido recientemente enviado para publicación describiendo estas observaciones.
Los estudios en curso incluyen análisis bioquímicos, determinación de la fluidez, análisis lipidómicos, microscopía de fuerza atómica (MFA), microscopía de escaneo de electrones, potencial zeta y estudios simulados.
En meses recientes, hemos establecido colaboraciones con otros grupos incluyendo los siguientes:
- Andrey Malkovskiy, , Stanford School of Medicine, y the Stanford Nano Shared Facilities (estudios de MFA).
- Vinny Chandran Suja, estudiante graduado,Ingeniería Química, Stanford (estudios de potencial zeta).
- Eric Shaqfeh, , Profesor, y Amir Saadat, Estudiante postdoctoral, ingeniería Química, Stanford (estudios de simulación).
El potencial zeta y estudios relacionados se espera que sean en colaboración con el grupo de Gerald Fuller (Profesor, Ingeniería Química, Stanford).
El apoyo financiero para todos estos esfuerzos ha sido facilitado por OMF. Se espera que las diferencias en las propiedades mecánicas en las Células Rojas Sanguíneas puedan servir como biomarcador sin etiqueta en el diagnóstico del SFC. Esperamos que los esfuerzos colaborativos descritos nos ayuden a desarrollar un dispositivo de diagnóstico para la EM/SFC.
Es un gran placer y un privilegio ser parte del equipo de Ron, e intentar contribuir a la solución el misterio de la EM/SFC.”
Gracias Mohsen por facilitarnos una visión detallada de los potenciales efectos de las alteraciones de las CRS y por dirigir un equipo estelar. Sinceramente apreciamos su trabajo con el Dr. Davis.
Lea esta pieza en nuestra página web: http://bit.ly/2BeLnow
OMF agradece esta traducción a Cristina González.
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