Logran reprogramar células del corazón a un estado fetal que impulsa su regeneración
Hace años apenas se podía pensar que fuera posible regenerar el corazón tras una lesión. Ahora, un estudio en la revista «Science» da un paso más
Señales de un infarto y cómo actuar
Uno de los mayores retos de los cardiólogos es recuperar el corazón tras un ataque cardiaco . La lesión que provoca un infarto en el corazón limita su capacidad para latir de manera eficiente. Desde hace tiempo los investigadores tratan de regenerar el corazón con diferentes alternativas, pero el éxito ha sido limitado.
Pero, ¿qué pasaría si los científicos pudieran reprogramar células de tejido cicatricial , llamadas fibroblastos , en células del músculo cardíaco sanas llamadas cardiomiocitos ? A pesar de los grandes avances en este campo, la reprogramación cardíaca humana sigue siendo un gran desafío .
Ahora, un equipo de investigadores de Alemania y Canadá ha descubierto una vía por la que es posible reprogramar el músculo cardíaco para reparar el tejido dañado.
En un artículo publicado en la revista «Science» , se describe su enfoque para reparar corazones dañados en ratones y los esperanzadores resultados obtenidos .
Hay dos tipos principales de ataques cardíacos.
El primero se produce cuando algo impide que el corazón lata , mientras que el segundo ocurre cuando el flujo sanguíneo se restringe a determinadas áreas del corazón, evitando que el músculo en esa localización lata.
En primer caso es, en la mayoría de las ocasiones, fatal; la única forma de evitarlo es hacer que a el corazón pueda reiniciarse muy rápidamente.
Sin embargo, el segundo, aunque es menos grave, puede dejar cicatrices permanentes y debilitantes , que conduce a una insuficiencia cardiaca y comprometen la calidad de vida de una persona a largo plazo.
Los investigadores del Instituto Max Planck para la Investigación Cardiaca y Pulmonar y del Instituto Alemán para la Investigación Cardiovascular (Alemania) aseguran que es posible evitar estas cicatrices reprogramando las células cardiacas o cardiomiocitos para convertirlas en células madre que creen nuevo tejido cardiaco funcional.
Se sabe que la regeneración de cardiomiocitos es un proceso muy lento en los corazones de mamíferos adultos, lo que limita la regeneración del miocardio dañado; sin embargo, no ocurre lo mismo en los fetos , cuyos corazones tienen un potencial regenerativo considerable debido a la presencia de cardiomiocitos menos maduros y con capacidad de proliferación.
Pero hasta ahora, los ensayos clínicos basados en la introducción de células madre en el corazón no han demostrado capacidad regenerativa .
Sin embargo, los estudios de regeneración cardíaca espontánea e inducida en modelos animales sugieren un cambio de paradigma hacia la reactivación de mecanismos regenerativos endógenos .
Los peces y los anfibios son capaces de regenerar el corazón y, aunque tradicionalmente se consideraba que los mamíferos no tenían esta capacidad, recientemente se ha demostrado que el corazón dañado puede regenerarse en ratones recién nacidos . Desafortunadamente, en mamíferos adultos, incluido el ser humano, la capacidad regenerativa del corazón es residual e insuficiente para recuperar su función de manera natural.
Recientemente se ha demostrado que el corazón dañado puede regenerarse en ratones recién nacidos. Desafortunadamente, en mamíferos adultos, incluido el ser humano, la capacidad regenerativa del corazón es residual
El trabajo de «Science» se ha basado en investigaciones previas que demostraron que, en el caso de un bebé que experimenta daño cardíaco en el útero , el corazón puede repararse a sí mismo porque las células cardiacas se encuentran en un estado más embrionario que permite el rejuvenecimiento .
Después de varios años de esfuerzo, los investigadores han descubierto cómo hacer que los cardiomiocitos adultos volvieran a ser cardiomiocitos de tipo fetal reprogramando los factores usando los factores de Yamanaka c-Myc, Klf4, Sox2 y Oct4. [Shinya Yamanaka recibió el Premio Nobel de Medicina 2012 junto a John B. Gurdon por sus trabajos en medicina regenerativa que demostraron que se puede dar marcha atrás al reloj biológico y reprogramar células adultas y diferenciadas para devolverlas a su estado inicial.
En este estudio se muestra que dichos factores se expresan para la renovación celular. La reprogramación también incluyó un interruptor de encendido / apagado que usaba el antibiótico doxiciclina .
Los investigadores probaron su enfoque administrando doxiciclina a un grupo de ratones con células reprogramadas justo antes y después de inducir daño cardíaco.
Así descubrieron que, en ambos escenarios, se produjo la regeneración del corazón con la consiguiente mejora de la función cardíaca.
Pero cuando se administró doxiciclina a ratones de prueba similares seis días después de experimentar daño cardíaco se descubrió que no tenía ningún impacto. Por lo tanto, escriben en su artículo, «la ventana de reparación es corta».
Se está produciendo un cambio importante en la investigación en la regeneración cardiaca, ya que hace años apenas se podía pensar que fuera posible regenerar el corazón tras una lesión
Y, otro aspecto que ya se ha relacionado con la reprogramación celular, cuando se administró doxiciclina durante un período demasiado largo, se desarrollaron tumores.
A pesar de que se requiere mucho más trabajo para determinar si este enfoque similar podría funcionar para los humanos y si se puede realizar sin aumentar el riesgo de cáncer, lo cierto es que se está produciendo un cambio importante en la investigación en la regeneración cardiaca , ya que hace años apenas se podía pensar que fuera posible regenerar el corazón tras una lesión, reconocía en una entrevista en ABC Eldad Tzahor , del Instituto de Ciencia Weizmann (Israel).
«Ahora sabemos que se pueden renovar las células y éstas, a su vez, regenerar el corazón . Este no tiene la capacidad de autoregenerarse, pero sí es posible cultivar células madre en el laboratorio, promover que se diferencien a células madre cardiacas y transfundirlas al corazón para que se integren con los cardiomiocitos existentes y que " rellenen" la lesión cardiaca regenerando así el tejido y revirtiendo el daño».
En España, la Red de Terapia Celular (TerCel) tiene como objetivo promover la investigación en terapia celular, una forma de medicina regenerativa que incluye el trasplante de células madre para la reparación de los tejidos u órganos dañados. Su objetivo es facilitar el traslado de los avances científicos en este campo al Sistema Nacional de Salud.
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