Los investigadores de medicina regenerativa del UT Southwestern Medical Center han identificado una célula que repone el músculo cardíaco adulto mediante el uso de una nueva técnica de rastreo de linaje celular que diseñaron.
El músculo cardíaco adulto está compuesto por células llamadas cardiomiocitos. La mayoría de los cardiomiocitos no se reponen después de un ataque cardíaco u otro daño significativo del músculo cardíaco. Los investigadores de UT Southwestern pudieron idear una nueva técnica de rastreo celular, que les permitió detectar célulasque se reponen después de ser dañados.
"Identificamos una célula que genera nuevas células del músculo cardíaco. Esta célula no parece ser una célula madre, sino un cardiomiocito especializado, o célula del músculo cardíaco, que puede dividirse, lo que la mayoría de los cardiomiocitos no pueden hacer", dijoDr. Hesham Sadek, Profesor Asistente de Medicina Interna y con el Centro Hamon de Ciencia y Medicina Regenerativa.
Investigaciones previas realizadas por científicos de UT Southwestern revelaron que es el ambiente altamente oxigenado del corazón el que impide que la mayoría de las células del músculo cardíaco se dividan. Los investigadores razonaron que las células que se dividen deben, por lo tanto, tener poco oxígeno, lo cual es una condiciónllamado hipóxico. Luego idearon una técnica para identificar y rastrear el linaje de las células hipóxicas. Esa técnica los condujo a la identificación de las células proliferantes dentro del músculo cardíaco.
"Durante décadas, los investigadores han estado tratando de encontrar las células especializadas que producen nuevas células musculares en el corazón adulto, y creemos que hemos encontrado esa célula", dijo el Dr. Sadek, autor principal del estudio, que aparece en líneaen Naturaleza .
"Ahora tenemos un objetivo para estudiar. Si podemos expandir esta población celular, o hacer que se divida más, entonces podemos hacer nuevas células musculares. Esto es lo que hace esta célula naturalmente, y ahora podemos trabajar para aprovechar esta capacidadpara hacer un nuevo músculo cardíaco cuando el corazón ha sido dañado "
Los investigadores encontraron microambientes hipóxicos con células proliferantes dispersas por todo el músculo cardíaco. Descubrieron que la tasa de formación de nuevas células es de entre 0.3 por ciento y 1 por ciento anual.
"Este es un trabajo emocionante tanto desde el punto de vista científico como metodológico", dijo el Dr. Joseph Hill, Jefe de la División de Cardiología y Profesor de Medicina Interna en UT Southwestern, quien ocupa la Cátedra Distinguida James T. Willerson, MD en Enfermedades Cardiovascularesy la Cátedra Frank M. Ryburn, Jr. en Investigación del Corazón. "El descubrimiento del Dr. Sadek apunta a un mecanismo novedoso de control del ciclo celular en los miocitos cardíacos y le da credibilidad al potencial para regenerar - reconstruir - el corazón enfermo".
La nueva técnica utilizada para encontrar las células regenerativas, un proceso llamado mapeo del destino, es un desarrollo igualmente importante que puede resultar útil para distinguir células regeneradoras similares en otros órganos, así como en cánceres, dijeron los investigadores.
El mapeo del destino tradicional, que es algo así como desarrollar un árbol genealógico para las células, etiqueta las células según la expresión de cierto gen. Eso no funcionó para las células hipóxicas, que se regulan principalmente a nivel de proteína en lugar del gen-expresión nivel. En cambio, los investigadores desarrollaron una técnica sofisticada de seguimiento de proteínas basada en la presencia de una proteína sensible a la hipoxia llamada Hif-1 alfa. Los investigadores desarrollaron un ratón genéticamente modificado en el que la proteína Hif-1 alfa se fusiona con otra proteína, llamadaCre recombinasa, que luego podría usarse para el marcado celular.
"Este enfoque de mapeo del destino, basado en la estabilización de proteínas en lugar de la expresión génica, es una herramienta importante para estudiar la hipoxia en todo el organismo. Puede identificar cualquier célula hipóxica, no solo cardiomiocitos, por lo que esto tiene amplias implicaciones para el recambio celular encualquier órgano, e incluso cáncer ", dijo el Dr. Sadek, cuyo laboratorio se enfoca en la regeneración cardíaca y el metabolismo de las células madre.
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Materiales proporcionado por UT Southwestern Medical Center . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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