La mayoría de los tejidos del cuerpo humano son capaces de regenerarse por sí mismos después de una lesión, pero desafortunadamente, las células del músculo cardíaco no son uno de ellos. Ahora, científicos del Instituto Max Planck han descubierto en ratones que reprogramar el metabolismo energético de estas células les permite regenerarse después de un ataque cardíaco, lo que podría abrir nuevos tratamientos para este asesino común de la salud.
Después de un ataque cardíaco u otra lesión, el corazón se repara a sí mismo con tejido cicatricial fibroso, que ayuda a mantener unido el órgano en el corto plazo, pero esta parte no late como las células del músculo cardíaco. Con el tiempo, esto puede provocar una variedad de problemas, desde nuevos ataques cardíacos hasta una eventual insuficiencia cardíaca.
Una de las principales diferencias entre los cardiomiocitos y otros tejidos es su metabolismo energético. La mayoría de los tejidos del cuerpo obtienen energía del azúcar mediante un proceso llamado glucólisis, pero el corazón obtiene energía de la grasa, lo que se denomina oxidación de ácidos grasos. Resulta que esta puede ser la clave para desbloquear la regeneración de las células del corazón.
Li Xiang y Yuan Xuejun, autores del estudio, dijeron: "Se sabe que las especies animales capaces de regenerar corazones usan principalmente azúcar y glucólisis como combustible para los cardiomiocitos. El corazón humano también usa principalmente glucólisis en las primeras etapas del desarrollo, pero luego cambia a la oxidación de ácidos grasos porque produce más energía. A medida que la producción de energía aumenta después del nacimiento, el cambio, la actividad de muchos genes cambia y se pierde la actividad de división celular. Los metabolitos individuales de la producción de energía también juegan un papel importante en la actividad de las enzimas que regulan la actividad genética. Por lo tanto, esperamos "Desencadenar cambios en la actividad genética mediante la reprogramación del metabolismo energético, reabriendo así la capacidad de división celular de los cardiomiocitos".
Para probar esta idea en ratones, el equipo desactivó un gen llamado Cpt1b, que es clave para la oxidación de los ácidos grasos. Efectivamente, los corazones de los ratones comenzaron a crecer, y el número de células casi se duplicó en el transcurso del experimento.
A continuación, los investigadores indujeron ataques cardíacos en ratones que carecían de Cpt1b y luego permitieron que sus corazones recuperaran sangre rica en oxígeno. Esto simula a un paciente que recibe un stent después de un ataque cardíaco. Después de unas semanas, los ratones de prueba tenían significativamente menos cicatrices en el tejido cardíaco que el grupo de control, y su función cardíaca casi había vuelto a los niveles previos al ataque cardíaco, dijo el equipo.
Tras una cuidadosa observación, los investigadores identificaron el mecanismo detrás de este efecto. La desactivación del gen desencadena una cascada que efectivamente restablece las células del músculo cardíaco a un estado menos maduro, permitiéndoles regenerarse.
Por supuesto, esto es sólo una prueba de concepto en ratones en esta etapa, pero el equipo dice que podría ser una vía que podría aplicarse a los humanos. Debería ser posible desarrollar fármacos que bloqueen la actividad de la enzima producida por Cpt1b, simulando así los efectos que exigen los pacientes. Sin embargo, esto todavía está lejos de su aplicación clínica. Otros estudios han tenido éxito en el uso de células madre o ARNm para regenerar el corazón.
La investigación fue publicada en la revista Nature.