Revelan una forma de recrear el músculo cardiaco tras un ataque al corazón
Tras un ataque al corazón el funcionamiento de este no es el mismo pero podría volver a serlo y tener un corazón sano de nuevo gracias a un nuevo descubrimiento que permite hacer retroceder el reloj utilizando ARN para instruir a las células en un corazón lesionado para eliminar el tejido cicatricial y recrear el músculo cardíaco, permitiendo que el corazón funcione como nuevo.
El estudio, realizado en ratones por la Sociedad Estadounidense de Bioquímica y Biología Molecular y publicado en 'Journal of Biological Chemistry', muestra que es posible recuperar casi toda la función cardiaca que se perdió después de un ataque al corazón al revertir el envejecimiento de los fibroblastos en el corazón.
"Los corazones humanos adultos no son muy buenos para repararse a sí mismos. Una vez que tienen un ataque al corazón o cualquier tipo de daño, no hay capacidad para reemplazar el músculo del corazón que muere. Entonces, lo que hace el corazón para evitar que explote básicamente es que activa los fibroblastos para que entren y formen una cicatriz", explica el profesor asociado de medicina y patología en la Facultad de Medicina de la Universidad de Duke, Conrad Hodgkinson, quien supervisó el estudio.
Al igual que las cicatrices en la piel que resultan de una lesión o cirugía, el tejido cicatricial que se genera en el corazón después de un ataque al corazón "es duro y no flexible y puede impedir que el órgano funcione a su máximo potencial", añade Hodgkinson.
Hodgkinson y su equipo querían encontrar una manera eficiente de convertir el tejido cicatricial nuevamente en músculo cardiaco funcional para revertir esencialmente los efectos de un ataque cardiaco. Para ello, se propusieron encontrar la forma de transformar los fibroblastos, un tipo de célula que contribuye a la formación del tejido conectivo, en células del músculo cardiaco mediante un proceso denominado reprogramación celular.
El laboratorio de Hodgkinson entregó instrucciones de reprogramación a las células en forma de ARN. Sin embargo, encontraron que los fibroblastos adultos no son muy buenos para seguir las instrucciones y son resistentes a la reprogramación.
"Descubrimos que si tomas fibroblastos cardiacos de juveniles, se reprograman muy bien", declara Hodgkinson. "Pero, si tomas fibroblastos cardiacos de adultos, de hecho, no responden en absoluto. Entonces, tratamos de entender si el proceso de envejecimiento realmente interfería con la reprogramación de fibroblastos".
Los investigadores descubrieron que una proteína sensora de oxígeno, Epas1, evita que los fibroblastos adultos se reprogramen. Pudieron aprovechar la capacidad regenerativa de las células jóvenes mediante el bloqueo de Epas1 en fibroblastos adultos.
"Cuando revertimos el proceso de envejecimiento de los fibroblastos, esencialmente haciendo que los fibroblastos pensaran que eran jóvenes nuevamente, convertimos más fibroblastos en músculo cardíaco", explica Hodgkinson.
Los investigadores formularon un cóctel de ARN y los empaquetaron en exosomas, un producto natural producido por la mayoría de las células. Esta tecnología les permitió entregar los exosomas sin intervenciones quirúrgicas. Los paquetes de exosomas tienen propiedades únicas que los guían hacia los fibroblastos cardiacos dentro de un corazón lesionado.
Cuando los investigadores utilizaron los exosomas llenos de ARN para instruir a los fibroblastos para que se reprogramaran en un ratón que acababa de sufrir un ataque al corazón, los resultados fueron, según Hodgkinson, "impresionantes".
La reprogramación celular, junto con la reversión del envejecimiento celular, tiene aplicaciones futuras ilimitadas, incluida la restauración de la pérdida de neuronas en el cerebro de pacientes con demencia y la eliminación de cicatrices en la piel en pacientes con psoriasis sin intervenciones quirúrgicas invasivas, dijo Hodgkinson.