¿Puede revertirse el daño al corazón? Nueva investigación ofrece esperanza

Científicos del Instituto de Investigación Infantil Stanley Manne han desarrollado una técnica para regenerar células musculares del corazón dañadas en ratones, ofreciendo posibles tratamientos para defectos cardíacos congénitos y daños por ataque al corazón. Esto se logró modificando las células del corazón para que vuelvan a un estado similar al fetal, lo que les permite repararse a sí mismas utilizando glucosa de manera más efectiva. Los hallazgos, que podrían conducir a tratamientos farmacológicos que activan este proceso regenerativo, tienen implicaciones tanto para la atención cardíaca pediátrica como para la adulta.

Los investigadores del Instituto de Investigación Infantil Stanley Manne del Hospital Infantil Ann & Robert H. Lurie de Chicago han desarrollado un método para regenerar células musculares del corazón dañadas en ratones. Este avance podría abrir nuevas posibilidades para tratar defectos cardíacos congénitos en niños y reparar daños por ataques al corazón en adultos, según un estudio en el Journal of Clinical Investigation.

El síndrome del corazón izquierdo hipoplásico, o HLHS, es un raro defecto cardíaco congénito que ocurre cuando el lado izquierdo del corazón de un bebé no se desarrolla adecuadamente durante el embarazo. La condición afecta a uno de cada 5,000 recién nacidos y es responsable del 23 por ciento de las muertes cardíacas en la primera semana de vida.

Los cardiomiocitos, las células responsables de la contracción del músculo cardíaco, pueden regenerarse en mamíferos recién nacidos, pero pierden esta habilidad con la edad, dijo el autor principal Paul Schumacker, PhD, Patrick M. Magoon Distinguished Professor en Investigación Neonatal en Lurie Children's y Profesor de Pediatría, Biología Celular y Molecular, y Medicina en la Universidad Northwestern Feinberg School of Medicine.

“En el momento del nacimiento, las células del músculo cardíaco aún pueden sufrir división celular mitótica”, dijo el Dr. Schumacker. “Por ejemplo, si el corazón de un ratón recién nacido se daña cuando tiene un día o dos de edad, y luego esperas hasta que el ratón es adulto, si miras el área del corazón que fue dañada anteriormente, nunca sabrías que hubo daño allí”.

En el estudio actual, el Dr. Schumacker y sus colaboradores buscaron comprender si los cardiomiocitos de mamíferos adultos podrían volver a ese estado fetal regenerativo.

Dado que los cardiomiocitos fetales sobreviven con glucosa, en lugar de generar energía celular a través de sus mitocondrias, el Dr. Schumacker y sus colaboradores eliminaron el gen UQCRFS1 asociado con las mitocondrias en los corazones de ratones adultos, obligándolos a volver a un estado similar al fetal.

En ratones adultos con tejido cardíaco dañado, los investigadores observaron que las células del corazón comenzaron a regenerarse una vez que se inhibió UQCRFS1. Las células también comenzaron a absorber más glucosa, similar a cómo funcionan las células del corazón fetal, según el estudio.

Los hallazgos sugieren que aumentar el uso de glucosa también puede restaurar la división celular y el crecimiento en las células del corazón adulto y puede proporcionar una nueva dirección para tratar las células del corazón dañadas, dijo el Dr. Schumacker.

“Este es un primer paso para poder abordar una de las preguntas más importantes en cardiología: ¿Cómo logramos que las células del corazón recuerden cómo dividirse de nuevo para que podamos reparar corazones?”, dijo el Dr. Schumacker.

A partir de este descubrimiento, el Dr. Schumacker y sus colaboradores se centrarán en identificar medicamentos que puedan desencadenar esta respuesta en las células del corazón sin manipulación genética.

“Si pudiéramos encontrar un medicamento que activara esta respuesta de la misma manera que lo hizo la manipulación génica, podríamos retirar el medicamento una vez que las células del corazón hayan crecido”, dijo el Dr. Schumacker. “En el caso de niños con HLHS, esto podría permitirnos restaurar el grosor normal de la pared del ventrículo izquierdo. Eso sería salvar vidas”.

El enfoque también podría utilizarse para adultos que hayan sufrido daños debido a un ataque cardíaco, dijo el Dr. Schumacker.

Referencia: “Las mitocondrias regulan la proliferación en los miocitos cardíacos adultos” por Gregory B. Waypa, Kimberly A. Smith, Paul T. Mungai, Vincent J. Dudley, Kathryn A. Helmin, Benjamin D. Singer, Clara Bien Peek, Joseph Bass, Lauren Beussink-Nelson, Sanjiv J. Shah, Gaston Ofman, J. Andrew Wasserstrom, William A. Muller, Alexander V. Misharin, G.R. Budinger de Scott, Hiam Abdala-Valencia, Navdeep S. Chandel, Danijela Dokic, Elizabeth T. Bartom, Shuang Zhang, Yuki Tatekoshi, Amir Mahmoodzadeh, Hossein Ardehali, Edward B. Thorp y Paul T. Schumacker, 9 de mayo de 2024, The Journal of Clinical Investigation. DOI: 10.1172/JCI165482

El estudio fue apoyado por los subsidios de los Institutos Nacionales de Salud HL35440, HL122062, HL118491 y HL109478.