Nueva terapia podría facilitar la expulsión de cálculos renales

Investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y del Hospital General de Massachusetts han ideado un posible tratamiento para hacer la eliminación de cálculos renales más rápida y menos dolorosa mediante una combinación de dos medicamentos que relajan las paredes del uréter, y pueden administrarse directamente en el tubo que conecta los riñones con la vejiga mediante un instrumento similar a un catéter.

Los investigadores, según publican en la revista 'Nature Biomedical Engineering', relajar el uréter podría ayudar a que los cálculos se muevan a través del tubo más fácilmente.

"Creemos que esto podría afectar significativamente la enfermedad de cálculos renales, que afecta a millones de personas", asegura Michael Cima, profesor de Ingeniería David H. Koch en el Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales del MIT, miembro del Instituto Koch para la Investigación Integral del Cáncer del MIT y el autor principal del estudio.

Este tipo de tratamiento también podría hacer que sea más fácil y menos doloroso insertar stents en el uréter, que a veces se realiza después de pasar un cálculo renal, para evitar que el tubo se bloquee o se colapse.

Los cálculos renales están hechos de cristales duros que se acumulan en los riñones cuando hay demasiados desechos sólidos en la orina y no hay suficiente líquido para eliminarlos. Se estima que aproximadamente una de cada 10 personas tendrá un cálculo renal en algún momento de sus vidas.

Hace varios años, Cima y Brian Eisner, que codirige el Programa de cálculos renales en MGH y también es autor del artículo, comenzaron a pensar en formas de mejorar el tratamiento de los cálculos renales.

Si bien algunos cálculos más grandes requieren cirugía, el plan de tratamiento habitual es simplemente esperar a que los cálculos pasen, lo que tarda una media de 10 días.

Los pacientes reciben analgésicos, así como un medicamento oral que está destinado a ayudar a relajar el uréter, pero los estudios han ofrecido pruebas contradictorias sobre si este medicamento realmente ayuda. No existen terapias orales aprobadas por la FDA para cálculos renales y dilatación ureteral.

Cima y Eisner pensaron que administrar un relajante muscular directamente al uréter podría ofrecer una mejor alternativa. La mayor parte del dolor al pasar un cálculo renal surge de calambres e inflamación en el uréter a medida que los cálculos pasan a través del tubo estrecho, por lo que relajar los músculos que lo rodean podría ayudar a aliviar este paso.

En este tiempo, Christopher Lee, doctorado reciente en la División de Ciencias y Tecnología de la Salud de Harvard-MIT y autor principal del estudio, se reunió con Cima para discutir posibles proyectos de tesis y se interesó en seguir un tratamiento de cálculos renales.

"Si observa cómo se tratan los cálculos renales hoy en día, realmente no ha cambiado desde aproximadamente 1980, y hay una cantidad bastante sustancial de evidencia de que los medicamentos administrados no funcionan muy bien --apunta Lee--. El volumen de cuántas personas podría ayudar esto es realmente emocionante".

Los investigadores primero se propusieron identificar medicamentos que podrían funcionar bien cuando se administran directamente al uréter. Seleccionaron 18 medicamentos utilizados para tratar afecciones como la presión arterial alta o el glaucoma y los expusieron a células uretrales humanas cultivadas en una placa de laboratorio, donde pudieron medir cuánto relajaron los medicamentos las células del músculo liso.

Ellos plantearon la hipótesis de que si administraban tales medicamentos directamente al uréter, podrían obtener un efecto de relajación mucho mayor que al administrar dichos medicamentos por vía oral, al tiempo que minimizan el posible daño al resto del cuerpo.

"Encontramos varios medicamentos que tenían el efecto que esperábamos, y en todos los casos descubrimos que las concentraciones requeridas para ser efectivas eran más de lo que serían seguras si se administran por vía sistémica", señala Cima.

Luego, los investigadores utilizaron un procesamiento computacional intensivo para analizar individualmente las respuestas de relajación de casi mil millones de células después de la exposición al fármaco.

Así identificaron dos medicamentos que funcionaron especialmente bien y descubrieron que funcionaban aún mejor cuando se administraban juntos. Uno de ellos es la nifedipina, un bloqueador de los canales de calcio que se usa para tratar la presión arterial alta, y el otro es un tipo de medicamento conocido como inhibidor de ROCK (rho quinasa), que se usa para tratar el glaucoma.

Los investigadores probaron varias dosis de esta combinación de medicamentos en uréteres extraídos de cerdos, y demostraron que podían reducir drásticamente la frecuencia y la duración de las contracciones del uréter. Las pruebas en cerdos vivos también mostraron que el tratamiento casi eliminó las contracciones uretrales.

Para estos experimentos, los investigadores administraron los medicamentos usando un cistoscopio, que es muy similar a un catéter pero tiene un pequeño canal de fibra óptica que puede conectarse a una cámara o lente.

Descubrieron que con este forma de administrarlos, los medicamentos no eran detectables en el torrente sanguíneo de los animales, lo que sugiere que los fármacos permanecieron en el revestimiento del uréter y no se fueron a otras partes del cuerpo, lo que disminuiría el riesgo de posibles efectos secundarios.

Se necesitan más estudios para determinar cuánto dura el efecto de relajación muscular y cuánta relajación se necesitaría para acelerar el paso del cálculo, dicen los investigadores. Ahora están lanzando una nueva empresa, Fluidity Medicine, para continuar desarrollando la tecnología para posibles pruebas en pacientes humanos.

Además de tratar los cálculos renales, este enfoque también podría ser útil para relajar el uréter y ayudar a los médicos a insertar un stent ureteral. También podría ayudar al colocar cualquier otro tipo de instrumento, como un endoscopio, en el uréter.

"La plataforma combina el suministro de medicamentos al uréter. Estamos ansiosos por apuntar primero a la relajación muscular, y como consecuencia de eso, tenemos cálculos renales, stents ureterales y cirugía endoscópica --señala Lee--. Tenemos un montón de otras indicaciones urológicas que pasarían por diferentes vías de desarrollo, pero todas pueden ser afectadas y todas tienen poblaciones significativas de pacientes".