La fibrosis cardiaca es un proceso que produce una mayor generación y depósito de colágeno en el corazón. Dichas consecuencias poseen dos caras, ya que por una parte pues se consideran reparativas y beneficiosas en el caso del infarto del miocardio, pero a su vez dañinas en el caso de los pacientes hipertensos.

A su vez, el cilio primario es una estructura con forma de antena que nace en la superficie celular y se proyecta al exterior. Se considera esencial en la comunicación celular, pues desde ella se emiten mensajeros químicos pero también se recepcionan señales externas que regulan el funcionamiento celular.

El estudio publicado titulado “Fibroblast primary cilia are required for cardiac fibrosis” (Los cilios primarios del fibroblasto se requieren para el desarrollo de la fibrosis cardíaca) describe la presencia de estas “antenas” en los fibroblastos cardiacos, células del corazón responsables de la producción del colágeno.

Asimismo, dicha investigación reveló que el cilio primario contiene la policistina-1, una proteína esencial para regular la síntesis y secreción del colágeno en el corazón. “La idea fue identificar nuevos reguladores de la fibrosis cardiaca necesarios para la reparación de la herida que genera la desaparición de los cardiomiocitos, células responsables de la contracción cardiaca, posterior al infarto del corazón”, señaló Elisa Villalobos, quien compartió la primera autoría con Alfredo Criollo.

Criollo agregó que “existían estudios muy poco convincentes acerca de la presencia de cilios en las distintas tipos celulares que forman el corazón. Nuestro estudio termina por aclarar que el tejido cardiaco contiene fibroblastos que expresan cilios primarios”.

Colaboración internacional para el desarrollo de la ciencia de frontera en Chile

Esta investigación contó con la participación de Elisa Villalobos, doctora en Nutrición de la Universidad de Chile y que actualmente realiza perfeccionamiento postdoctoral en el Centro de Ciencia Cardiovascular de la Universidad de Edimburgo, Escocia. En tanto, Alfredo Criollo detenta los Grados de Doctor en Bioquímica de la Universidad de Chile y en Biología Celular y Molecular de la Universidad de Paris XI. Después de un largo periodo de entrenamiento postdoctoral en Francia y Estados Unidos, regresó y hoy es académico de la Facultad de Odontología de esta casa de estudios.

Participaron además siete investigadores chilenos: Francisco Altamirano, Lorena García, Guillermo Díaz Araya y Sergio Lavandero de las Facultades de Ciencias Químicas y Farmacéuticas y Medicina de la Universidad de Chile; y de Diego Romero, Juan Carlos Roa y Eugenia Morselli de la Pontificia Universidad Católica de Chile.

Esta publicación reafirma los lazos creados por el FONDAP Advanced Center for Chronic Diseases (ACCDiS) y el Cardiology Division, University of Texas Southwestern Medical Center en Dallas. De hecho, los dos autores responsables de este trabajo son Sergio Lavandero y Joseph A. Hill, quienes ya han publicado 35 trabajos en conjunto.

junio 27/2020(dicyt)

Los corazones heridos no se curan a sí mismos, ya que las células musculares del corazón, o los cardiomiocitos, no proliferan tanto como se necesita para reemplazar el tejido muerto por células nuevas de bombeo. En consecuencia, la mayoría de las personas que sufren un ataque cardíaco grave u otra lesión al corazón desarrollan insuficiencia cardiaca, que sigue siendo la principal causa de mortalidad por enfermedad cardiaca.

Los cardiomiocitos son células muy longevas que están altamente especializadas para mantener un corazón funcional y de bombeo, señala el autor correspondiente, el doctor James Martin, profesor de Fisiología Molecular y Biofísica, y catedrático Vivian L. Smith de Medicina  Regenerativa en el Colegio de medicina  Baylor. ‘Sin embargo, están tan ‘dedicados‘ a su trabajo que no participan en otras actividades celulares, como la proliferación’, añade.

La proliferación celular, esencial para la regeneración de tejidos

La proliferación celular es esencial para la regeneración de tejidos, por lo que Martín y sus colegas han estado investigando cómo manipular los mecanismos genéticos que previenen la proliferación de cardiomiocitos para promover la reparación de los corazones lesionados.

Los investigadores habían demostrado previamente que la vía de Hippo detiene la proliferación de los cardiomiocitos al inhibir la actividad de la ruta de YAP. En este estudio, los científicos desarrollaron un modelo de ratón que expresa en cardiomiocitos adultos una versión de YAP llamada YAP5SA, que es impermeable a la influencia inhibitoria de Hippo.

Demostramos que al expresar YAP5SA, podríamos reprogramar estos cardiomiocitos adultos altamente especializados para que se parezcan más a células embrionarias. Las células reprogramadas también pueden proliferar y las nuevas células hacen conexiones con cardiomiocitos preexistentes, explica Martin, quien también es director del Laboratorio de Renovación de Cardiomiocitos en el Instituto del Corazón de Texas.

La reprogramación de cardiomiocitos adultos no se había hecho antes en animales vivos, apunta Martin. Este estudio muestra que es posible hacer que esas células tan especializadas vuelvan a un estado más fetal mediante la manipulación de los genes correctos -dice Martín-. Y esto abre posibilidades para tratar la enfermedad cardiaca reprogramando los cardiomiocitos.

junio 16/2020 (Europa Press)

Eventualmente, el objetivo de la técnica será tratar a pacientes con insuficiencia cardíaca utilizando sus propias células.

Aunque la reprogramación de células madre se está utilizando cada vez más para tratar diversos trastornos, como los neurodegenerativos, es la primera vez que se logra regenerar tejido cardíaco con células madre de pacientes enfermos.

Tal como afirman los científicos en European Heart Journal (doi: 10.1093/eurheartj/ehs096), la revista de la Sociedad Europea de Cardiología, como las células que se van a regenerar provienen del propio paciente, esto evita que el organismo rechace el tejido trasplantado.

Pero los investigadores del Laboratorio de Investigación Sohnis, el Instituto de Tecnología Technion-Israel y el Centro Médico en Haifa, subrayan que todavía falta superar varios obstáculos y muchas más investigaciones antes de que la técnica está disponible en la clínica.

Reprogramación celular
En años recientes, varios equipos de investigadores han logrado avances importantes en la reprogramación de células madre para crear células sanas y reparar órganos o tejido dañado del paciente.

Por ejemplo, ya se logró convertir células madre de la piel en neuronas funcionales para tratar enfermedades como párkinson, y en músculo cardíaco para reparar daños causados por un infarto.

Pero tal como expresan los científicos en Israel hasta ahora todos los estudios habían utilizado células madre de pacientes jóvenes y sanos para la regeneración de nuevo tejido.

«Lo que es nuevo y estimulante sobre esta investigación es que logramos demostrar que es posible tomar células de la piel de pacientes ancianos con insuficiencia cardíaca avanzada y finalizar con sus propias células cardíacas latentes en un plato de Petri», afirma el profesor Lior Gepstein, quien dirigió el estudio.

«Y estas células son jóvenes y están sanas, el equivalente a las células cardíacas que el paciente tenía cuando acababa de nacer», agrega.

Para el estudio los científicos tomaron células madre de la piel de dos hombres con insuficiencia cardíaca y las mezclaron con una combinación de genes y compuestos químicos para reprogramar el nuevo tejido cardíaco.

Cuando estas nuevas células fueron trasplantadas posteriormente a corazones de ratas comenzaron a integrarse con el tejido cardíaco sano.

Los resultados, dicen los investigadores, son «muy prometedores» para la reparación de insuficiencia cardíaca.

Sin embargo, subrayan que uno de los principales obstáculos hasta ahora con la regeneración de células madre es que las nuevas células pueden comenzar a desarrollarse sin control y convertirse en tumores.

Por eso todavía deberán llevarse a cabo muchas más investigaciones antes de que este tratamiento esté disponible para pacientes con insuficiencia cardíaca u otros trastornos del corazón.

«En este estudio hemos demostrado por primera vez que es posible establecer células madre pluripotentes inducidas de pacientes con insuficiencia cardíaca, los cuales representan nuestro objetivo poblacional para futuras estrategias de terapias celulares», afirma el profesor Gepstein.

«Para utilizar estas células y «convencerlas» de que se conviertan en células de músculo cardíaco capaz de integrarse con el tejido cardíaco del huésped’. agrega.

La insuficiencia cardíaca provoca que el corazón no trabaje adecuadamente y no sea capaz de bombear sangre y oxígeno hacia y desde el organismo.

La enfermedad es causada debido a un infarto, problemas de presión arterial, trastornos de las válvulas cardíacas, consumo excesivo de alcohol o enfermedades congénitas.

El profesor Gepstein y su equipo están ahora llevando a cabo estudios utilizando esta técnica en varios modelos animales para reparar corazones dañados.
mayo 23/2012 (Diario Salud)

Nota: Los lectores del dominio *sld.cu acceden al texto completo a través de Hinari.

Limor Zwi-Dantsis, Irit Huber, Manhal Habib, Aaron Winterstern, Amira Gepstein, Lior Gepstein. Derivation and cardiomyocyte differentiation of induced pluripotent stem cells from heart failure patients. Eur Heart J ; may 22, 2012

Victor Dzau y sus colaboradores usaron micro- ARN para inducir la conversión del tejido cardiaco. Sus resultados, obtenidos primero en el laboratorio y posteriormente en ratones, demuestran el potencial de un proceso que simplifica los ensayados hasta el momento para el tratamiento de la insuficiencia cardiaca.

El equipo dio con una combinación específica de microARN que suministró en los fibroblastos que componían la cicatriz. Una vez desplegados, los microARN reprogramaron los fibroblastos para que se transformasen en células que se asemejan a los cardiomiocitos que posibilitan el latido del músculo cardiaco.

Científicos de los Institutos Gladstone, en San Francisco, publicaron la semana pasada un estudio en Nature que también permitió convertir la cicatriz que forman las células tras una lesión cardiaca en músculo que late (ver DM del 19-IV-2012) . En este caso, se realizó una reprogramación celular directa introduciendo directamente en la región dañada los tres genes que guían el desarrollo embrionario del corazón.

En opinión del equipo de Dzau, el empleo de microARN para la regeneración tisular presenta varias ventajas respecto al uso de métodos genéticos o el trasplante de células madre, que pueden resultar difíciles de manipular dentro del cuerpo.

En este sentido, recalcan que el proceso basado en micro-ARN elimina problemas técnicos como la aparición de alteraciones genéticas.

Próximas etapas
El siguiente paso consistirá en probar el nuevo método en animales de mayor tamaño. Dzau vaticina que esta estrategia podría estar disponible en la próxima década si los resultados prometedores se mantienen y se confirman en los ensayos clínicos.

Los investigadores creen que también podría emplearse para regenerar otros órganos. «Constituye un método totalmente nuevo de regeneración tisular», afirman.
abril 29/2012 (Diario Médico)

Estudio anterior:
Li Qian, Yu Huang, C. Ian Spencer, Amy Foley, Vasanth Vedantham, Lei Liu, et. al. In vivo reprogramming of murine cardiac fibroblasts into induced cardiomyocytes. Nature, publicado abril 18/2012. doi:10.1038/nature11044.