¿Se puede revertir el daño cardíaco? Nueva investigación ofrece esperanza

Los científicos del Instituto de Investigación Infantil Stanley Manne han desarrollado una técnica para regenerar células del músculo cardíaco dañadas en ratones, ofreciendo tratamientos potenciales para defectos cardíacos congénitos y daños por ataques cardíacos. Esto se logró modificando las células del corazón para que volvieran a un estado fetal, permitiéndoles repararse a sí mismas utilizando la glucosa de manera más efectiva. Los hallazgos, que podrían conducir a tratamientos farmacológicos que activen este proceso regenerativo, tienen implicaciones para la atención cardíaca tanto pediátrica como adulta.

Los científicos han desarrollado un método para regenerar células del músculo cardíaco en ratones, lo que podría ofrecer nuevos tratamientos para defectos cardíacos y recuperación de ataques cardíacos.

Investigadores del Instituto de Investigación Infantil Stanley Manne del Hospital Infantil Ann & Robert H. Lurie de Chicago han desarrollado un método para regenerar células dañadas del músculo cardíaco en ratones. Este avance podría abrir nuevas posibilidades para el tratamiento de defectos cardíacos congénitos en niños y la reparación de daños causados ​​por ataques cardíacos en adultos, según un estudio publicado en Revista de investigación clínica.

El síndrome del corazón izquierdo hipoplásico, o HLHS, es un defecto cardíaco congénito poco común que ocurre cuando el lado izquierdo del corazón de un bebé no se desarrolla adecuadamente durante el embarazo. La afección afecta a uno de cada 5.000 recién nacidos y es responsable del 23 por ciento de las muertes cardíacas en la primera semana de vida.

Los cardiomiocitos, las células responsables de la contracción del músculo cardíaco, pueden regenerarse en los mamíferos recién nacidos, pero pierden esta capacidad con la edad, dijo el autor principal Paul Schumacker, PhD, Patrick M. Magoon, Profesor Distinguido de Investigación Infantil en Lurie Children’s y Profesor de Pediatría, Celular y Molecular. Biología y Medicina en Northwestern University Facultad de Medicina Feinberg.

Regeneración de células cardíacas en recién nacidos

«En el momento del nacimiento, las células del músculo cardíaco todavía pueden sufrir una división celular mitótica», dijo el Dr. Schumacker. «Por ejemplo, si el corazón de un ratón recién nacido se daña cuando tiene uno o dos días de edad, y luego esperas hasta que el ratón sea adulto, si observas el área del corazón que fue dañada previamente, Nunca sabrás que hubo daños».

En el estudio actual, el Dr. Schumacker y sus colaboradores intentaron comprender si los cardiomiocitos de los mamíferos adultos pueden volver a ese estado regenerativo del feto.

Debido a que los cardiomiocitos fetales subsisten con glucosa, en lugar de generar energía celular a través de sus mitocondrias, el Dr. Schumacker y sus colaboradores eliminaron el gen UQCRFS1 asociado a las mitocondrias en los corazones de ratones adultos y los obligaron a regresar a un estado fetal.

Hallazgos prometedores para la reparación del corazón

En ratones adultos con tejido cardíaco dañado, los investigadores observaron que las células cardíacas comenzaron a regenerarse una vez que se inhibió UQCRFS1. Según el estudio, las células también comenzaron a absorber más glucosa, de forma similar a cómo funcionan las células del corazón fetal.

Los hallazgos sugieren que la causa del aumento de la utilización de glucosa también puede restaurar la división y el crecimiento celular en las células cardíacas adultas y puede proporcionar una nueva dirección para el tratamiento del corazón dañado, dijo el Dr. Schumacker.

«Este es el primer paso para poder abordar una de las preguntas más importantes en cardiología: ¿Cómo logramos que las células del corazón recuerden cómo dividirse nuevamente para que podamos reparar los corazones?» dijo el Dr. Schumacker.

A partir de este descubrimiento, el Dr. Schumacker y sus colaboradores se centrarán en identificar fármacos que puedan provocar esta respuesta en las células del corazón sin manipulación genética.

«Si podemos encontrar un fármaco que active esta respuesta de la misma manera que lo hizo la manipulación genética, podremos retirar el fármaco una vez que las células del corazón hayan crecido», dijo el Dr. Schumacker. “En el caso de niños con HLHS, esto puede permitirnos restaurar el espesor normal de la pared del ventrículo izquierdo. Esto sería un salvavidas».

El enfoque también se puede utilizar en adultos que han sufrido daños debido a un ataque cardíaco, dijo el Dr. Schumacker.

Referencia: «Las mitocondrias regulan la proliferación en miocitos cardíacos adultos» por Gregory B. Waypa, Kimberly A. Smith, Paul T. Mungai, Vincent J. Dudley, Kathryn A. Helmin, Benjamin D. Singer, Clara Bien Peek, Joseph Bass, Lauren Beussink-Nelson, Sanjiv J. Shah, Gaston Ofman, J. Andrew Wasserstrom, William A. Muller, Alexander V. Misharin, GR Scott Budinger, Hiam Abdala-Valencia, Navdeep S. Chandel, Danijela Dokic, Elizabeth T. Bartom, Shuang Zhang, Yuki Tatekoshi, Amir Mahmoodzadeh, Hossein Ardehali, Edward B. Thorp y Paul T. Schumacker, 9 de mayo de 2024, La revista de investigación clínica.
DOI: 10.1172/JCI165482

El estudio fue apoyado por Institutos Nacionales de Salud concede HL35440, HL122062, HL118491 y HL109478.