abril 12, 2024

Esta molécula es clave para reparar un corazón dañado tras un infarto

La regeneración del corazón es uno de los mayores retos actuales de la investigación científica. Al contrario que otros animales, como la salamandra o el pez cebra, el ser humano es incapaz de regenerar sus tejidos y órganos pero los científicos no saben las causas. Mientras hay animales con una alta capacidad regenerativa de su miocardio dañado capaz de repararlo con nuevos cardiomiocitoslas células del músculo cardíaco, con capacidad de contraerse y responsable de los latidos del corazón, como es, por ejemplo, el caso del pez cebra, sin embargo, no sucede lo mismo con el corazón humano, incapaz de llevar a cabo dicha reparación de Manera natural.

Por otro lado, las enfermedades cardiovasculares, como los ataques cardíacos, son una de las principales causas de muerte en todo el mundo debido a la capacidad limitada de autorregeneración del corazón. A diferencia de los humanos, los peces cebra tienen la notable capacidad de recuperarse de los daños cardíacos.

Ahora, investigadores del grupo de Jeroen Bakkers, del Instituto Hubrecht (Países Bajos), trabajando con el pez cebra, han descubierto un nuevo mecanismo que funciona como un interruptor para estimular el desarrollo de las células del músculo cardíaco en el proceso de regeneración.

Dicho mecanismo, explica en un estudio que se publica en la revista “Ciencia», se conserva evolutivamente, es que se ha visto un efecto muy similar en células del músculo cardíaco de ratón y humano. Los resultados del estudio muestran que estos podrían contribuir al desarrollo de nuevas terapias contra las enfermedades cardiovasculares.

Se estima que 18 millones de personas mueren a causa de enfermedades cardiovasculares, y muchas de estas muertes están relacionadas con infartos. En dicho evento, un impid trombo el suministro de nutrientes y oxígeno a partes del corazón.

Como resultado, las células del músculo cardíaco en la parte obstruida del corazón mueren, lo que puede causar insuficiencia cardíaca en casos ocasionales. Y, a pesar de que existen terapias que controlan los síntomas, no hay tratamiento que pueda reemplazar el tejido perdido con células funcionales y maduras del músculo cardíaco, y así curar a los pacientes.

A diferencia de los humanos, algunas especies como el pez cebra pueden regenerar sus corazones. Se ha comprometido que dentro de los 90 días posteriores al daño, su capacidad para restaurar completamente su función cardíaca. De esta forma, las células del músculo cardíaco supervivientes pueden dividirse y producir más células. Esta característica proporciona únicamente a los corazones de pez cebra una fuente de nuevo tejido para reemplazar las células del músculo cardíaco perdido.

Estudios anteriores identificaron con éxito factores que pueden estimular la división de las células del músculo cardíaco. Sin embargo, hasta ahora no se había analizado qué sucede con las células del músculo cardiorecién formadas.

Se estima que 18 millones de personas mueren a causa de enfermedades cardiovasculares, y muchas de estas muertes están relacionadas con infartos

“No está claro cómo estas células dejan de dividirse y maduran lo suficiente como para contribuir a la función normal del corazón. Our desconcertaba el hecho de que en los corazones de pez cebra, el tejido recien formado maduraba naturalmente e integraba sin problemas con el tejido cardíaco existente”, asegura Phong Nguyenprimer autor del estudio.

Para estudiar en detalle el desarrollo del tejido recién formado, los investigadores descubrieron una técnica sofisticada que les permitió realizar imágenes in vivo del movimiento del calcio en las células del músculo cardíaco. La regulación del movimiento de calcio dentro y fuera de las células del músculo cardioco es importante para controlar las contracciones cardíacas y puede predecir la madurez de la célula.

Así descubrió que dado que las células del músculo cardíaco se dividen, los movimientos del calcio cambian con el tiempo. “El movimiento del calcio en la célula recibió una era dividida inicialmente muy similar a las células del músculo cardíaco embrionario, pero con el tiempo, las células del músculo cardíaco asumieron un tipo maduro de movimiento de calcio. Encontramos que la diada cardíaca, una estructura que ayudaba a mover el calcio dentro de la célula del músculo cardioco, y específicamente uno de sus componentes, LRRC10, fue crucial para decidir si las células del músculo cardioco cardioven o avanzan hacia la maduración. Las células del corazón muscular que carecían de LRRC10 continúan dividiéndose y permanecieron inmaduras”, dice Nguyen.

Después de establecer la importancia de LRRC10 para mantener la división celular e iniciar el desarrollo de las células del corazón muscular de este cerebro, intentaremos probar si estas conclusiones pueden aplicarse a los mamíferos. Además, induce la expresión de LRRC10 en células del músculo cardíaco de ratón y humanos cultivadas en el laboratorio. Sorprendentemente, LRRC10 modificó el manejo del calcio, redujo la división celular y aumentó el endurecimiento de estas células de manera similar a la observación en corazones de pez cebra.

Los resultados del estudio muestran que LRRC10 tiene el potencial de impulso la maduración de las células del músculo cardioco a través del control de su manejo del calcio. Esto podría ayudar a solucionar la pérdida de capacidad regenerativa del corazón de los mamíferos al trasplantar células del músculo cardioco cultivadas en laboratorio en el corazón dañado.

No obstante, a pesar de que esta terapia potencial es prometedora, los resultados mostraron que estas células cultivadas en laboratorio aún son inmaduras y no pueden comunicarse adecuadamente con el resto del corazón, lo que lleva a contracciones anormales llamadas arritmias. “Como es necesario investigar más para definir con precisión qué tan duro es cuando se cultiva en laboratorio al tratar con LRRC10, es posible que la mejora del endurecimiento mejore la integración del trasplante”, explica Jeroen Bakkers, autor del estudio.

Bakkers dijo que la mayoría de los modelos actuales de enfermedades cardiovasculares se basan en la frecuencia en células del músculo cardíaco cultivadas en laboratorio que están inmaduras. «El 90% de los candidatos prometen a farmacia encontrados en el laboratorio no llegan a la clínica, y la inmadura de estas células podría ser un factor que contribuya a esta baja tasa de éxito. Nuestros resultados indican que LRRC10 podría mejorar la relevancia de estos también modelos”.

Por lo tanto, concluyen, LRRC10 podría tener una contribución importante para generar células del músculo cardíaco cultivadas en laboratorio que represente de manera más precisa un corazón humano adulto típico, mejorando así las posibilidades de desbloquear nuevos tratamientos exitosos contra enfermedades cardiovasculares.