Ya decía Andrés Calamaro que no
se puede cambiar de corazón como de sombrero y científicos de Massachusetts lo
confirman: la tasa de regeneración cardiaca de un ratón adulto es muy baja (0,76% anual). A pesar de este dato,
un grupo de científicos italianos ha descubierto que los miARN pueden darle un
empujoncito al proceso. Ambos trabajos se publican en Nature.
Diversos estudios confirmaban en
los últimos años que existe una cierta capacidad regeneradora en los corazones
adultos, especialmente después de que hubieran sufrido daño, por ejemplo tras
un infarto. Sin embargo, los científicos no se ponían de acuerdo a la hora de
valorar este potencial: ¿qué proporción de cardiomiocitos puede generarse? Tampoco estaba claro el origen de las nuevas
células cardiacas, ¿derivan de células madre que se diferencian o por el
contrario provienen de la división de cardiomiocitos adultos? La tasa de
regeneración, ¿disminuye con la edad?
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| Cardiomiocitos (Bin Zhou), en azul el núcleo celular |
El grupo de Richard Lee, en la
Harvard Medical School (Cambridge, Massachusetts) se propuso dar respuesta a
estas preguntas. Para ello utilizaron un método que les permitía seguir la
evolución de las células sin dañarlas: administrar timidina marcada con 15N
(un isótopo estable del nitrógeno, más pesado) que se incorporaría en las células
que necesitan timidina, es decir, aquellas que fabrican nuevo ADN, las que
están en división. Combinando espectrometría de masas y microscopía podían ver
aquellas células donde el ratio 15N:14N aumentaba, las
que acababan de dividirse. Así
comprobaron que a medida que los ratones envejecían se producían menos
cardiomiocitos: la tasa de regeneración disminuye con la edad.
Por otro lado, para averiguar el
origen de los cardiomiocitos, los
investigadores construyeron ratones transgénicos que, tras la administración de
una droga, expresaban GFP (proteína verde fluorescente) en los
cardiomiocitos adultos pero no en los progenitores (las células madre).
Volvieron a utilizar la técnica anterior y descubrieron que la síntesis de
nuevo ADN (marcado con 15N), se producía mayoritariamente en
cardiomiocitos fluorescentes, es decir, las nuevas células cardiacas de
corazones sanos provenían de la división de células adultas y no de células
madre. Sin embargo, la tasa de regeneración es muy
baja, un 0,76% anual y un 3,2% en caso de producirse un infarto de miocardio.
Así, los cardiomiocitos tienen capacidad para dividirse pero su potencial es
pequeño, parece que hay mecanismos celulares frenando su división, ¿quizás para
evitar tumores en un órgano clave?
Aumentar el potencial de división
de los cardiomiocitos ayudaría a regenerar el músculo cardiaco por ejemplo tras
un infarto. Con este objetivo en mente el grupo de investigadores liderado por
Mauro Giacca se preguntó si algún microARN (miARN), pequeños ARN que regulan
la expresión génica después de la transcripción promoviendo la destrucción de
determinados mensajeros, fomentaría la proliferación de los cardiomiocitos.
Probaron 875 miARNs en cultivos celulares de cardiomiocitos e identificaron 204
que aumentaban la proliferación celular. Los 10 más potentes demostraron sus
efectos también en cardiomiocitos de rata adultos y se siguió con dos que se
probaron efectivos también cuando se administraban a las ratas in vivo, consiguiendo incluso reducir
las zonas dañadas por infarto gracias a la producción de nuevos cardiomiocitos.
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| Esquema sobre la formación de miARN y sus efectos |
Aunque se dividen muy lentamente,
los cardiomiocitos adultos tienen capacidad para multiplicarse. Estimular este
potencial utilizando por ejemplo los miARN podría ser de gran ayuda para
reparar corazones dañados. Sin embargo, aún es necesario probar este método en
otros organismos y verificar que el efecto es específico y no se expande a
poblaciones celulares con riesgo de desarrollar tumores.
El potencial para reparar nuestro
corazón existe, aunque tardemos en averiguar cómo conseguirlo diecinueve días y quinientas
noches.
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Más información...
http://www.nature.com/news/heart-cells-coaxed-to-divide-and-conquer-1.11964
http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature11682.html
http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature11739.html
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