Los pacientes con insuficiencia cardíaca a menudo tienen una acumulación de tejido cicatricial que conduce a una pérdida gradual de la función cardíaca. En un nuevo estudio publicado en la revista Célula madre celular , investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Carolina del Norte informan un progreso significativo hacia un enfoque novedoso que podría reducir la cantidad de tejido cicatricial del corazón al tiempo que repone el suministro de músculo cardíaco sano.
"Nuestro trabajo anterior trajo la esperanza de que algún día podríamos mejorar la función cardíaca en personas con insuficiencia cardíaca al convertir el tejido cicatricial en músculo cardíaco que late", dijo Li Qian, PhD, profesor asistente de patología y medicina de laboratorio y autor principal del estudio."Pero eso fue más un estudio de prueba de principio, y la tasa de conversión fue bastante baja. Ahora hemos encontrado la barrera para la conversión, y al eliminarla, hemos podido aumentar significativamente el rendimiento de las células musculares"
La insuficiencia cardíaca no tiene cura y actualmente afecta a aproximadamente 5,7 millones de personas en los Estados Unidos. Los síntomas comunes incluyen dificultad para respirar, fatiga e hinchazón, que a menudo empeoran a medida que el corazón se debilita con el tiempo.
"Esperamos que este enfoque pueda extender la vida de las personas con insuficiencia cardíaca y mejorar notablemente su calidad de vida en el futuro", dijo Qian, quien también es miembro del Instituto del Corazón de McAllister en la UNC.
En 2012, Qian y sus colegas crearon un "cóctel" de proteínas capaces de convertir fibroblastos, que crean tejido cicatricial, en cardiomiocitos, células del músculo cardíaco que laten por sí mismas exactamente de la misma manera que lo hacen las células normales del músculo cardíaco.El enfoque del equipo no requería convertir los fibroblastos en células madre, lo cual es típico de otras técnicas de regeneración de tejidos. El enfoque de Qian redujo la probabilidad de crecimiento celular descontrolado y formación de tumores.
En experimentos con ratones, el cóctel demostró ser exitoso al reducir el tamaño del tejido cicatricial y mejorar la función cardíaca. Pero el proceso había sido decepcionantemente lento, hasta ahora.
"Queríamos tener un mejor rendimiento y acortar el tiempo de conversión para que en el futuro este proceso pueda ser rápido, fácil y eficiente para el modelado de enfermedades o para el tratamiento", dijo Qian.
El nuevo avance se produjo cuando el equipo descubrió que un gen llamado Bmi1 interfería con la expresión de otros genes clave necesarios para convertir los fibroblastos en células del músculo cardíaco. Bmi1 había sido investigado previamente por su papel en las células madre neurales y las células cancerosas, pero estoes el primer estudio en señalar un papel en su interacción con genes cardiogénicos.
Cuando el equipo agotó Bmi1, la tasa de conversión se aceleró notablemente; el porcentaje de fibroblastos que se transformaron en células del músculo cardíaco aumentó 10 veces. Reprimir Bmi1 también permitió al equipo de Qian simplificar el cóctel al reducir la cantidad de proteínas diferentes en él.
El objetivo final, dijo Qian, es refinar el cóctel en una píldora que pueda administrarse de manera segura a los pacientes durante un ataque cardíaco o después de que el corazón ya se haya dañado, lo que reduce la pérdida a largo plazo del tejido cardíaco funcional y ayudalas personas viven vidas más largas y saludables. Si se confirman más experimentos con modelos animales más grandes, Qian estima que tal píldora podría desarrollarse dentro de una década.
La técnica también tiene potencial para mejorar la medicina personalizada. Actualmente, hay una serie de terapias que los médicos pueden recetar para ayudar a mejorar la función cardíaca de un paciente, pero a menudo hay pruebas y errores involucrados para encontrar el medicamento más efectivo con la menor cantidad de efectos secundariosEl cóctel de proteínas de Qian podría ayudar a evitar esto. Por ejemplo, si la técnica de Qian pudiera convertir las células de la piel de un paciente en células del músculo cardíaco en un plato de laboratorio, los técnicos de laboratorio podrían usar el cultivo celular resultante para detectar rápidamente los medicamentos existentes y encontrar el más probablepara ayudar a un paciente específico.
Además, el enfoque y la plataforma del equipo creados para estudiar las barreras a la reprogramación cardíaca podrían ayudar a aumentar los rendimientos de los estudios centrados en la reprogramación de otras células, como las neuronas, las células del páncreas y las células del hígado con fines regenerativos.
"Esperemos que estos hallazgos y nuestro enfoque se puedan aprovechar para que otros investigadores puedan identificar las barreras para regenerar otros tipos de tejidos objetivo de manera más eficiente", dijo Qian.
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Materiales proporcionado por Cuidado de la salud de la Universidad de Carolina del Norte . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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