Un equipo de investigadores de Weill Cornell Medicine ha hecho un descubrimiento significativo en el campo de la cardiología al identificar un nuevo tipo celular que podría desempeñar un papel crucial en la regulación del crecimiento de vasos sanguíneos en el corazón. Este hallazgo, basado en estudios realizados con peces cebra, revela cómo estas células ayudan a estabilizar la red vascular que suministra oxígeno al músculo cardíaco en desarrollo y en situaciones de lesión.
Detalles del estudio
Los resultados de la investigación fueron publicados el 20 de agosto en Nature Communications y abren la puerta a nuevas estrategias para promover la regeneración del corazón tras una lesión. El Dr. Jingli Cao, profesor asociado de biología celular y del desarrollo y miembro del Instituto de Investigación Cardiovascular de Weill Cornell, enfatiza que el objetivo final de su trabajo es "reparar el corazón humano dañado".
El Dr. Cao comenzó su investigación durante su etapa como becario postdoctoral en la Universidad de Duke, donde descubrió que el epicardio, la capa delgada de células que rodea el corazón, proporciona tanto las señales como las células necesarias para regenerar el tejido cardíaco en los peces cebra. Desde entonces, su laboratorio ha identificado que, en respuesta a lesiones, una población específica de células progenitoras dentro del epicardio del pez cebra da origen a diferentes tipos celulares involucrados en la regeneración del músculo cardíaco y los vasos coronarios.
Mecanismo de regulación vascular
Una de las preguntas clave del estudio fue qué factores dirigen a estas células precursoras a especializarse. Para responder a esto, el equipo de investigación catalogó los genes activados en estas células durante la lesión cardíaca. Descubrieron que un gen regulador maestro, denominado scxa, dirige a las células progenitoras a generar un tipo celular previamente no caracterizado, conocido como células perivasculares.
Estas células perivasculares rodean los vasos sanguíneos coronarios y producen una señal, un fragmento proteico derivado de la molécula de colágeno, que regula el desarrollo vascular. El Dr. Cao explica que "durante el desarrollo o cuando el corazón está dañado, es necesario construir la cantidad adecuada de vasos sanguíneos y saber cuándo detenerse", y este sistema proporciona esa capa de control.
Implicaciones para la regeneración cardíaca en humanos
Los investigadores también identificaron un posible mecanismo que activa este programa de soporte vascular en el momento adecuado. En estudios anteriores, habían demostrado que cuando ciertas áreas del corazón experimentan niveles bajos de oxígeno, un estado conocido como hipoxia, las señales del epicardio coordinan el crecimiento del músculo cardíaco y los vasos coronarios.
El nuevo estudio sugiere que la hipoxia actúa como una señal ambiental que activa temporalmente el gen scxa, dirigiendo a un subconjunto de progenitores epicardiales hacia un destino perivascular. Esto les permite rodear los vasos coronarios y ayudar a regular su desarrollo y remodelación.
Este avance plantea la posibilidad de que comprender cómo las células epicardiales de los peces cebra responden a lesiones pueda eventualmente ayudar a los investigadores a encontrar formas de activar programas regenerativos en el corazón humano.
Desafíos y futuros pasos
Aunque los humanos poseen un gen relacionado, SCX, aún no se ha determinado si las células epicardiales humanas lo utilizan de la misma manera que los peces cebra. En mamíferos, tras una lesión como un infarto de miocardio, SCX se activa en fibroblastos cardíacos, células que promueven la formación de tejido cicatricial.
El Dr. Cao está trabajando con células epicardiales humanas cultivadas y organoides cardíacos para desarrollar métodos que permitan utilizar células activadas para reparar partes dañadas del corazón. Este enfoque podría llevar a la creación de un "vendaje biológico" que induzca un crecimiento controlado del músculo cardíaco y los vasos en el sitio de la lesión.
El Dr. Cao concluye que "no creo que haya un solo factor mágico que controle la regeneración", pero ha descubierto un mecanismo más que podría contribuir a activar las células epicardiales y reparar corazones humanos.
Fuente: Información elaborada a partir de la publicación original.
