Una colaboración entre científicos básicos y clínicos de la Universidad de Stanford ha revelado una proteína que promueve el crecimiento de pequeñas arterias que conducen a tejidos cardíacos sin oxígeno en ratones.
Kristy Red-Horse, PhD, profesora asociada de biología, y Joseph Woo, MD, profesora de cirugía cardiotorácica, piensan que el crecimiento de estas nuevas arterias puede ayudar a sanar el daño causado por una enfermedad cardíaca o un ataque cardíaco, o incluso ayudar a prevenir ese daño.
En la práctica clínica, Woo ha observado que los pacientes con bloqueos en las arterias principales que alimentan el corazón a menudo tienen resultados confusamente diferentes. "Algunos pacientes tienen un bloqueo en una arteria coronaria y mueren; otros pacientes tienen bloqueos múltiples en múltiples áreas pero pueden correr maratones", dijo Woo, quien tiene la cátedra Norman E. Shumway.
La diferencia, dijo Woo, puede ser que este segundo grupo de pacientes tiene arterias colaterales, pequeñas arterias que evitan bloqueos en las arterias principales de los corazones y alimentan las áreas del corazón sin oxígeno.
"Son como las calles laterales que le permiten evitar un atasco en la autopista", dijo Woo. Tales arterias colaterales podrían ayudar a las personas con aterosclerosis o personas que se recuperan de un ataque cardíaco, excepto que las arterias colaterales solo se ven en unminoría de pacientes.
Ahora Woo, Red-Horse y sus colegas han descubierto cómo se forman estas arterias colaterales y una molécula de señalización que promueve su crecimiento en ratones adultos, ofreciendo la esperanza de que las arterias colaterales puedan crecer en pacientes humanos.
Sus hallazgos se publicarán el 24 de enero en Celda . Red-Horse, miembro del Instituto Stanford de Biología de Células Madre y Medicina Regenerativa, y Woo, miembro del Instituto Cardiovascular Stanford, comparten la autoría principal del artículo. Los académicos posdoctorales Soumyashree Das, PhD y Andrew Goldstone,MD, PhD, son coautores principales.
Estudiando ratones recién nacidos
Los investigadores comenzaron observando ratones recién nacidos. "Los ratones neonatales tienen una capacidad robusta para curar el tejido cardíaco lesionado, pero ya no tienen esa capacidad en la edad adulta", dijo Red-Horse. "Comprender por qué podrían identificar formas de reactivar la regeneración enadultos "
Documentaron que la curación de los ratones jóvenes se debió en parte al crecimiento de nuevas arterias colaterales en el área lesionada. A través de imágenes avanzadas que les permitieron observar los corazones intactos de los recién nacidos a nivel celular, los investigadores demostraron que esto sucedió debido a arteriaslas células endoteliales salieron de la arteria, migraron a lo largo de los capilares existentes que se extendieron hasta el tejido cardíaco lesionado y se volvieron a ensamblar para formar arterias colaterales.
Luego, los investigadores investigaron cómo las células sabían hacer esto. Red-Horse y Woo sabían que la molécula CXCL12 es una señal importante durante el desarrollo embrionario de las células arteriales, y se ha demostrado que mejora la recuperación cardíaca y la función después de los ataques cardíacos.Los científicos se preguntaron si esta molécula tenía un efecto beneficioso al promover el crecimiento de la arteria colateral en el tejido cardíaco lesionado. Descubrieron que CXCL12 se limitaba principalmente a las células endoteliales arteriales en corazones de ratones neonatales no lesionados. En ratones recién nacidos con lesiones cardíacas, aparece en los capilares deel área lesionada. Los investigadores encontraron evidencia de que los bajos niveles de oxígeno en el área lesionada activaron los genes que crean CXCL12, señalando las áreas a las que las células endoteliales arteriales deberían migrar.
Prueba de CXCL12 en ratones adultos
Luego investigaron si CXCL12 podría ayudar al tejido cardíaco adulto a desarrollar arterias colaterales. "Nuestros estudios mostraron que los corazones adultos no forman arterias colaterales de la misma manera que los recién nacidos después de una lesión", dijo Red-Horse. Después de inducir ataques cardíacos en ratones adultos,inyectaron CXCL12 en las áreas lesionadas. Efectivamente, 15 días después de las lesiones, hubo numerosas arterias colaterales nuevas formadas por las células de las arterias que se separan y migran. Casi ninguna estaba presente en los ratones control.
Red-Horse y Woo piensan que la historia completa no es tan simple. "Especulamos que hay un conjunto completo de proteínas que respalda la migración celular fuera de las arterias y promueve la proliferación celular entre las células lesionadas", dijo Red-Horse. No obstante, esperan que este descubrimiento pueda convertirse en la base de una nueva terapia.
"La pregunta ahora es si este mecanismo que hemos descubierto se puede manipular terapéuticamente para generar arterias colaterales en pacientes humanos", dijo Woo.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Medicina de Stanford . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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