El corazón del pez cebra da pistas sobre como curar el órgano dañado en humanos
La información podría servir para avanzan en un nuevo tratamiento para los seres humanos con enfermedades del corazón
Aunque el corazón humano no puede regenerarse por sí mismo, el del pez cebra sí es capaz de sustituir fácilmente las células perdidas por daños o enfermedad. Ahora, investigadores de la Universidad de Duke (EE.UU.), han descubierto las propiedades de una capa externa del corazón conocida como el epicardio que podría ayudar a explicar la capacidad del pez para regenerar el tejido cardíaco. Las conclusiones de este estudio apuntan a un posible objetivo para la reparación de los daños causados por un ataque al corazón en humanos.
Tal y como explican en un artículo en « Nature », después de una lesión, las células del epicardio del pez cebra se activan y fabrican nuevas células para cubrir la herida mediante la secreción de sustancias químicas que ayudan a las células musculares a crecer y dividirse y, además, fomenta la formación de nuevos vasos sanguíneos que llevan oxígeno a los tejidos nuevos.
Los investigadores han visto ahora que cuando esta capa crítica del corazón está dañada, todo el proceso de reparación se retrasa a medida que el epicardio se somete a una serie de autocuración antes de ocuparse del resto del corazón. La nueva investigación muestra que el proceso requiere la señalización a través de una proteína llamada Sonic Hedgehog y demuestra que añadir dicha molécula a la superficie del corazón puede dirigir la respuesta a la lesión epicárdica.
Por capas
«La mejor manera de entender cómo se regenera un órgano es deconstruirlo. Así que en el caso del corazón, el músculo, por lo general, recibe toda la atención porque parece que hacer todo el trabajo», explica el autor principal del estudio, Kenneth Poss. Pero, añade, «también tenemos que analizar otros componentes y estudiar cómo responden a las lesiones. Es evidente que hay algo especial en el epicardio del pez cebra que permite su regeneración».
Poss lleva estudiando la regeneración cardiaca en el pez cebra dese hace 13 años. Su grupo fue el primero en demostrar que el pez podría volver a hacer crecer piezas cortadas de tejido cardiaco, igual que un lagarto vuelva a hacer crecer una cola amputada. Desde entonces, su grupo ha encontrado que esta regeneración implica la entrada del epicardio, una capa delgada de células que cubren la superficie del corazón. «El epicardio es poco apreciado, pero creemos que es importante porque tejidos similares envuelven la mayor parte de nuestros órganos y alinean nuestras cavidades de órganos -describe Poss-. Algunas personas piensan que actúa como una célula madre, ya que puede contribuir a la formación de todos los tipos de células y factores cuando hay una lesión. La verdad es que sabemos muy poco acerca de esta capa de células o cómo funciona. Es un misterio».
Fuente ingatobale
En este estudio los investigadores han analizado las propiedades del epicardio que lo convierten en una fuente inagotable de estas regeneraciones. En primer lugar, eliminaron aproximadamente una quinta parte del corazón del pez. Después, quitaron el 90% de las células epicárdicas y midieron cómo el corazón se curaba en diversos puntos.
Y aunque la eliminación de esta capa exterior provocó un retraso evidente en la regeneración, con el tiempo se produjo el proceso de curación del pez cebra similar al que se hubiera producido con un epicardio intacto. Los resultados sugieren que el 10% de las células epicárdicas que se quedaron fueron capaces de reconstruir la capa epicárdica antes de pasar al músculo del corazón.
A continuación trabajaron con corazones en el laboratorio y vieron que cuando destruyeron la mayor parte de la capa epicárdica del corazón, el epicardio se regeneraba rápidamente, cubriendo el corazón desde la base de una cámara a la punta de la otra en sólo una semana o dos. Con este modelo buscaron compuestos de pequeñas moléculas o fármacos que podrían afectar a la capacidad de regenerarse, seleccionando las moléculas que se sabe que están involucradas en el desarrollo de los embriones, como factores de crecimiento de fibroblastos y Sonic Hedgehog, y encontraron que este último era crítico para el proceso de regeneración.
Los investigadores planean ahora llevar a cabo análisis más grandes para detectar moléculas que podrían mejorar la reparación del corazón en el pez cebra y, tal vez algún día, proporcionar un nuevo tratamiento para los seres humanos con enfermedades del corazón.
