Logran reprogramar células del corazón a un estado fetal que impulsa su regeneración

Uno de los mayores desafíos para los cardiólogos es recuperar el corazón después de un infarto. La lesión que causa un ataque cardíaco limita su capacidad de latir con eficacia. Los investigadores han intentado durante mucho tiempo regenerar el corazón con diferentes alternativas, pero el éxito ha sido limitado.

Pero, ¿qué pasaría si los científicos pudieran reprogramar las células del tejido cicatricial, llamadas fibroblastos, en células sanas del músculo cardíaco llamadas cardiomiocitos? A pesar de los grandes avances en esta área, la reprogramación del corazón humano sigue siendo un gran desafío.

Hoy, un equipo de investigadores de Alemania y Canadá ha descubierto una forma de 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 alentadores resultados obtenidos.

Hay dos tipos principales de ataques cardíacos.

El primero ocurre cuando algo impide que el corazón lata, mientras que el segundo ocurre cuando el flujo sanguíneo se restringe a ciertas áreas del corazón, evitando que el músculo lata allí.

En el primer caso, en la mayoría de los casos, es fatal; la única forma de evitarlo es reiniciar el corazón muy rápidamente.

Sin embargo, el segundo, aunque menos grave, puede dejar cicatrices permanentes e incapacitantes, lo que lleva a insuficiencia cardíaca y compromete la calidad de vida de una persona a largo plazo.

Investigadores del Instituto Max Planck de Investigación Cardíaca y Pulmonar y del Instituto Alemán de Investigación Cardiovascular (Alemania) afirman que estas cicatrices pueden evitarse reprogramando células cardíacas o cardiomiocitos para convertirlos en células madre que crean tejido cardíaco nuevo y funcional.

Se sabe que la regeneración de los cardiomiocitos es un proceso muy lento en el corazón de los mamíferos adultos, que limita la regeneración del miocardio dañado; Sin embargo, este no es el caso de los fetos, cuyos corazones tienen un potencial regenerativo considerable debido a la presencia de cardiomiocitos menos maduros con capacidad proliferativa.

Pero hasta ahora, los ensayos clínicos basados ​​en la introducción de células madre en el corazón no han mostrado ninguna capacidad de regeneración.

Sin embargo, los estudios de regeneración cardíaca espontánea e inducida en modelos animales sugieren un cambio de paradigma hacia la reactivación de los mecanismos de regeneración endógena.

Tanto los peces como los anfibios pueden regenerar el corazón y, aunque tradicionalmente se pensaba que los mamíferos carecían de esta capacidad, recientemente se ha demostrado que los corazones dañados pueden regenerarse en ratones recién nacidos. Desafortunadamente, en los mamíferos adultos, incluidos los humanos, la capacidad de regeneración del corazón es residual e insuficiente para restaurar su función de forma natural.

Recientemente se ha demostrado que los corazones dañados pueden regenerarse en ratones recién nacidos. Desafortunadamente, en los mamíferos adultos, incluidos los humanos, la capacidad de regeneración del corazón es residual.

El trabajo de «Ciencia» se basa en investigaciones previas que muestran que en el caso de un bebé con daño cardíaco en el útero, el corazón puede repararse a sí mismo porque las células cardíacas se encuentran en un estado más embrionario que permite el rejuvenecimiento.

Después de varios años de esfuerzos, los investigadores descubrieron cómo transformar cardiomiocitos adultos en cardiomiocitos de tipo fetal reprogramando los factores utilizando los factores Yamanaka c-Myc, Klf4, Sox2 y Oct4. [Shinya Yamanaka recibió el Premio Nobel de Medicina 2012 con John B. Gurdon por su trabajo en medicina regenerativa que demostró que el reloj corporal se puede revertir y diferenciar y que las células adultas se pueden reprogramar a su estado inicial.

En este estudio, se demuestra que estos 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 causar daño cardíaco.

Por lo tanto, encontraron que en ambos escenarios, la regeneración del corazón ocurrió con la consecuente mejora en la función cardíaca.

Pero cuando se administró doxiciclina a ratones de prueba similares seis días después de sufrir daño cardíaco, resultó que no tuvo ningún impacto. Por lo tanto, escriben en su artículo, «la ventana de reparación es corta».

Se está produciendo un gran cambio en la investigación sobre la regeneración del corazón, porque hace años era casi imposible pensar que sería posible regenerar el corazón después de una lesión.

Y, otro aspecto ya relacionado con la reprogramación celular, cuando se administró doxiciclina durante demasiado tiempo, se desarrollaron tumores.

“Ahora sabemos que las células se pueden renovar y estas, a su vez, regeneran el corazón. No tiene la capacidad de regenerarse por sí mismo, pero es posible cultivar células madre en el laboratorio, promover su diferenciación en células madre cardíacas y transfundirlas al corazón para integrarse con los cardiomiocitos existentes y «rellenar» la lesión. del corazón, regenerando así el tejido y revertiendo 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 tejidos u órganos dañados. Su objetivo es facilitar la transferencia de los avances científicos en este campo al Sistema Nacional de Salud.

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