Archive
2013
January
February
2012
January
February
March
April
May
June
July
August
September
October
November
December
2011
January
February
March
April
May
June
July
August
September
October
November
December
2010
February
March
April
May
June
July
August
September
October
November
December
May. 15, 2012

Reparando el corazón desde adentro

by David Castro

Click to enlarge images
El corazón humano está compuesto por un 30% de cardiomiocitos y 70% de fibroblastos cardiacos. Los primeros forman el tejido muscular que bombea la sangre a todo el cuerpo mediante contracciones periódicas, mientras que los segundos forman la matriz que da el soporte estructural al corazón.

Después de un infarto, los cardiomiocitos mueren y los fibroblastos se activan produciendo colágeno y otros componentes de la matriz extracelular, causando una fibrosis que afecta la función cardiaca.

La solución para este problema sería reemplazar las células muertas por unas nuevas. Lamentablemente, al llegar a la adultez, perdemos la capacidad de hacerlo. Otra solución sería el trasplante de células madre cardiacas para que regeneren los cardiomiocitos. Sin embargo, esta estrategia no ha mostrado ser muy eficiente hasta la fecha.

Ahora, un grupo de investigadores estadounidenses liderados por el Dr. Eric Olson de la University of Texas Southwestern Medical Center, han logrado reprogramar las células del fibroblasto de ratones adultos en cardiomiocitos usando cuatro factores de transcripción. Los ratones sometidos a este tratamiento mostraron una significante mejoría de la función cardiaca tras un infarto, según un artículo publicado el 13 de mayo en Nature.
 
Reprogramación celular

Todas las células de nuestro cuerpo presentan el mismo material genético o “manual de construcción”. Sin embargo, tenemos cientos de tipos de células diferentes, cada una cumpliendo funciones específicas. ¿Cómo es posible esto?
La diferencia radica en los genes que se activan. Unos genes promoverán la formación de neuronas, otros la formación células de la piel y otros la formación de glóbulos blancos. La activación de estos genes está regulada por los factores de transcripción —unas proteínas con la capacidad de encender o apagar genes. Si insertamos uno o varios factores de transcripción en una célula especializada, por ejemplo un fibroblasto, podríamos ser capaces de modificarla, incluso convertirla en otra completamente diferente como un hepatocito. A este proceso se le conoce como reprogramación celular.
La reprogramación celular ha tenido grandes avances durante la última década. En el 2010, científicos de la UC San Francisco identificaron tres factores de transcripción (GATA4, MEF2c y TBX5), que al insertarlo en un fibroblasto lo transformaban en un cardiomiocito funcional capaz de contraerse y generar potenciales de acción. Sin embargo, existen al menos seis factores de transcripción conservados que controlan el desarrollo del corazón en mamíferos.

Con el fin de mejorar la reprogramación de fibroblastos en cardiomiocitos, el equipo del Dr. Olson probó diferentes combinaciones de estos seis factores y descubrieron que la combinación GATA4, HAND2, MEF2c y TBX5 —o GHMT— fue la que dio mejores resultados, al menos in vitro. A estas células las llamaron miocitos tipo cardiacos inducidos o simplemente iCLM (por sus siglas en inglés).
 
Curando el corazón

Los investigadores quisieron saber si la reprogramación celular funcionaba también en animales vivos. Para ello insertaron los genes que codifican los factores de transcripción GHMT en el corazón de ratones sometidos a un infarto usando un retrovirus como vector. Los análisis histológicos mostraron que los fibroblastos se transformaban cerca a la zona dañada, reduciendo considerablemente la fibrosis y mejorando la función cardiaca.

Si bien los resultados son alentadores, hay muchos factores que debemos tener en cuenta antes de pensar aplicarlo en humanos. En primer lugar, se debe mejorar la eficiencia de reprogramación celular ya que el porcentaje de transformación de fibroblastos en cardiomiocitos fue muy baja. Por otro lado, la activación de estos factores de transcripción podría desencadenar el desarrollo de tumores si es que no son inactivados una vez cumplieron su trabajo. Además, debemos considerar que la terapia génica en humanos aún presenta cierto rechazo por parte de la sociedad y de algunos sectores de la comunidad científica.

Sin embargo, la estrategia presentada en este estudio tiene el potencial de mejorar la calidad de vida de las personas que han sufrido algún tipo de daño cardiaco, superando los obstáculos asociados con el trasplante de corazón o de células madre cardiacas.

Referencia: Song, K. et al. Heart repair by reprogramming non-myocytes with cardiac transcription factors. Nature (2012). doi:10.1038/nature11139
About David Castro

Biólogo de la Universidad Nacional Agraria La Molina (Lima, Perú) con estudios de maestría en biología molecular. Trabaja como especialista en biotecnología para el sector gubernamental y escribe sobre ciencia a través de su blog BioUnalm.

The views expressed are those of the author and are not necessarily those of Science Friday.

Science Friday® is produced by the Science Friday Initiative, a 501(c)(3) nonprofit organization.

Science Friday® and SciFri® are registered service marks of Science Friday, Inc. Site design by Pentagram; engineering by Mediapolis.

 

topics