Descubren una proteína en ratones que podría ayudar a las células del corazón a autoregenerarse
Científicos del Centro Médico Southwestern de la Universidad de Texas (Estados Unidos) han descubierto una proteína que trabaja con otras durante el desarrollo para frenar la división celular en el corazón. Los hallazgos, publicados en la revista Nature , podrían ser usados para revertir este bloqueo del desarrollo y ayudar a las células del corazón a regenerarse, ofreciendo una forma totalmente nueva de tratar una variedad de condiciones en las que el músculo cardíaco se daña, incluyendo la insuficiencia cardíaca causada por virus, toxinas, presión arterial alta o ataques cardíacos.
Los tratamientos farmacéuticos actuales para la insuficiencia cardíaca, incluyendo los inhibidores de la ECA y los betabloqueadores, se centran en tratar de detener un círculo vicioso de pérdida de músculo cardíaco a medida que la tensión daña aún más el músculo cardíaco restante, causando la muerte de más células. No existen tratamientos para reconstruir el músculo cardíaco.
Hace nueve años, estos mismos investigadores descubrieron que los corazones de los ratones pueden regenerarse si se dañan en los primeros días de vida, impulsados por la división de los cardiomiocitos, las células responsables de la fuerza de contracción del corazón. Sin embargo, esta capacidad se pierde completamente a los 7 días, un punto de inflexión abrupto en el que la división de estas células se ralentiza drásticamente y las propias células se agrandan. Las razones por las que estas células se ralentizan gradualmente y dejan de dividirse no están claras.
En 2013, evidenciaron que una proteína llamada Meis1, que pertenece a una categoría conocida como factores de transcripción que regulan la actividad de los genes, juega un papel clave en la detención de la división de las células del corazón. Sin embargo, aunque la eliminación de este gen en los ratones amplía la ventana de la división de las células cardíacas, este efecto es transitorio, ya que las células cardíacas que carecen de este gen eventualmente se desaceleran y detienen su multiplicación.
En consecuencia, los investigadores se preguntaron si había mecanismos redundantes en su lugar que detengan la división de las células cardíacas incluso cuando Meis1 está ausente. Con este fin, buscaron para ver qué otros factores de transcripción podrían rastrear la actividad con Meis1 en las células del corazón a medida que se dividen rápidamente y luego se desaceleran hasta detenerse en los días posteriores al nacimiento. Rápidamente, descubrieron uno llamado Hoxb13 que se ajustaba a las necesidades. Otras proteínas de la familia Hox han demostrado actuar como chofer de Meis1 en otros tipos de células, transportando Meis1 al núcleo de la célula.
Para entender mejor el papel de Hoxb13 en las células del corazón, los investigadores hicieron ingeniería genética en ratones en los que el gen que codifica Hoxb13 fue eliminado. Estos ratones se comportaron de manera muy parecida a aquellos en los que sólo se eliminó el gen de Meis1: la ventana para la rápida división de las células cardíacas se incrementó pero aún así se cerró en unas pocas semanas. Cuando los investigadores cerraron Hoxb13 en los corazones de los ratones adultos, su división celular tuvo un breve resurgimiento, suficiente para prevenir el deterioro progresivo después de un ataque cardíaco inducido pero no lo suficiente para promover una recuperación significativa.
Sin embargo, cuando suprimieron los genes de Meis1 y Hoxb13, las células cardíacas de estos ratones parecieron revertirse a una etapa más temprana de desarrollo, disminuyendo su tamaño y multiplicándose más. Después de un ataque cardíaco inducido, estos ratones tuvieron una rápida mejora en la cantidad de sangre que cada latido podía expulsar del corazón. Su función cardíaca casi había vuelto a la normalidad.
Con clara evidencia de que Meis1 y Hoxb13 trabajan juntos para detener la división de las células cardíacas en los días posteriores al nacimiento, buscaron lo que a su vez podría regular estas proteínas. Sus experimentos sugieren que la respuesta es la calcineurina, una proteína responsable de regular la actividad de otras proteínas eliminando sus grupos de fosfato.
Debido a que la calcineurina juega un papel clave en una variedad de enfermedades y otras condiciones médicas, como la artritis reumática, la esquizofrenia, la diabetes y el trasplante de órganos, ya existen en el mercado varios medicamentos que se dirigen a esta proteína. Es posible, según los investigadores, que se puedan desarrollar otros medicamentos para atacar directamente a Meis1 y Hoxb13.
