Las personas con una forma de enfermedad cardíaca llamada miocardiopatía tienen telómeros anormalmente cortos en las células del músculo cardíaco responsables de la contracción, según un nuevo estudio realizado por investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Stanford.
Un telómero es una secuencia de ADN que sirve como tapa protectora en los extremos de los cromosomas.
El hallazgo coincide con un estudio anterior que muestra que las personas con distrofia muscular de Duchenne, una enfermedad genética que desgasta los músculos, también tienen telómeros cortos en las células del músculo cardíaco o cardiomiocitos. Estos pacientes a menudo mueren a una edad temprana por insuficiencia cardíaca.
Aunque aún no se sabe si los telómeros atrofiados afectan directamente la función de los cardiomiocitos o si surgen como resultado de la insuficiencia cardíaca, el hallazgo abre la puerta a una línea intrigante de investigación y descubrimiento de fármacos. También podría algún día permitir a los investigadores ymédicos para identificar a las personas en riesgo de insuficiencia cardíaca debido a la miocardiopatía.
"El acortamiento de los telómeros en los cardiomiocitos parece ser un sello distintivo confiable de fallas cardíacas que surgen debido a defectos genéticos, y es muy específico para las células que requieren las proteínas contráctiles faltantes como la distrofina, la troponina T o la cadena pesada de miosina, entre otras", dijo Helen Blau, PhD, profesora de microbiología e inmunología y miembro del Instituto Cardiovascular de Stanford.
Blau, profesor de la Fundación Donald E. y Delia B. Baxter y director del Laboratorio Baxter de Biología de Células Madre, es el autor principal del estudio, que se publicará en línea el 27 de agosto en Actas de la Academia Nacional de Ciencias . Alex Chang, PhD, instructor de medicina cardiovascular y de microbiología e inmunología, es el autor principal.
Acortamiento con división celular
En la mayoría de las células, los telómeros se acortan naturalmente cada vez que la célula se divide. Pero los cardiomiocitos se dividen con poca frecuencia, y sus longitudes de telómero permanecen relativamente estables a lo largo de la vida.
En humanos, la distrofia muscular de Duchenne, que es causada por una mutación en el gen de la distrofina, se caracteriza por debilidad muscular progresiva y eventual muerte debido a complicaciones cardíacas. En trabajos anteriores, Blau y sus colegas observaron que aunque los ratones con la mutación correspondienteen distrofina mostró los síntomas de desgaste muscular, sus corazones funcionaban normalmente. Los investigadores se dieron cuenta de que una diferencia clave entre humanos y ratones es la longitud de los telómeros de cada especie: los telómeros humanos son relativamente cortos en 5-15 kilobases, pero los ratones tienen telómeros aproximándose a 40kilobases. Cuando los investigadores introdujeron una segunda mutación en los ratones que redujo la longitud de los telómeros para que se asemejara más a la de los humanos, los animales comenzaron a mostrar los síntomas típicos de la enfermedad, incluida la insuficiencia cardíaca.
Un estudio posterior en el laboratorio de Blau encontró que, en ratones, el acortamiento de los telómeros desencadenó una respuesta de daño en el ADN que comprometió la función de los generadores de energía de las células, o mitocondrias. Como resultado, los cardiomiocitos no pudieron bombear sangre eficientementecuerpo.
"Porque descubrimos en un estudio anterior que los cardiomiocitos de niños que habían muerto de distrofia muscular de Duchenne tenían telómeros que eran aproximadamente un 50 por ciento más cortos que los de las personas sin la enfermedad", dijo Blau, "nos preguntamos si las personas con otro corazón genéticoafecciones, como las cardiomiopatías, también pueden tener cardiomiocitos con telómeros anormalmente acortados ". Blau y Chang colaboraron con varios otros miembros del Instituto Cardiovascular de Stanford para investigar la cuestión.
Una cardiomiopatía es una afección en la que el corazón es inusualmente grande, engrosado o rígido. Esto afecta su capacidad de bombear sangre de manera efectiva. Una de cada 500-2,500 personas en todo el mundo se ve afectada, y las cardiomiopatías son una de las principales causas de trasplante de corazón.La miocardiopatía dilatada ocurre cuando el ventrículo izquierdo está agrandado, mientras que la miocardiopatía hipertrófica es causada por un engrosamiento del músculo cardíaco.
Chang comparó la longitud de los telómeros en cardiomiocitos de 11 pacientes con miocardiopatía dilatada o hipertrófica debido a mutaciones genéticas con nueve personas que habían muerto por causas no relacionadas con enfermedades cardíacas. Encontró que los telómeros de los pacientes con cardiomiopatía eran entre un 25 y un 40 por ciento más cortos quelos de los sujetos control. En contraste, la longitud de los telómeros en las células cardíacas no latientes de los vasos sanguíneos no varió significativamente entre los dos grupos.
Chang vio resultados similares en los cardiomiocitos generados a partir de células madre pluripotentes inducidas: los generados a partir de personas con cardiomiopatías tenían telómeros significativamente más cortos que los generados por parientes no afectados.
"Dentro de 20 días pudimos ver el acortamiento de los telómeros en los cardiomiocitos cultivados en laboratorio de pacientes enfermos, lo que sugiere que esta es una propiedad intrínseca de las células", dijo Blau.
La capacidad de usar la tecnología de células iPS para generar los cardiomiocitos afectados también significa que debería ser posible evaluar rápida y fácilmente los compuestos o medicamentos que interfieren con el acortamiento de los telómeros con el fin de encontrar medicamentos para anular la enfermedad en humanos, según los investigadorescreer.
"Ahora podemos estudiar este fenómeno en el laboratorio en tiempo real y comenzar a hacer preguntas sobre causa y efecto", dijo Blau. "Nos encantaría saber, por ejemplo, cómo este acortamiento podría afectar la respuesta al daño del ADN,disfunción mitocondrial y vías de muerte celular. Abre una nueva línea de investigación ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Medicina de Stanford . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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