Descubren un interruptor que regula el desarrollo del músculo cardíaco
Los hallazgos podrían contribuir al cultivo células cardíacas en el laboratorio a partir de células madre pluripotentes, conocidas como cé células iPS
Es indiscutiblemente el músculo más trabajador de nuestro cuerpo y sin su incesante y regular latido, nuestros órganos no recibirían sus nutrientes vitales. Sin embargo, cómo se forma el corazón a partir de una fina capa de células en el embrión y se convierte en este potente y simbólico órgano es un tema bastante desconocido hasta el momento. Ahora, investigadores del Centro de Regulación Genómica (CRG) han descubierto una proteína que parece guiar a las células madre para que se transformen en células especializadas del músculo del corazón con el fin de formar este órgano.
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El trabajo, que publica « Cell Stem Cell », ha sacado a la luz algunos detalles sobre el origen desconocido de cómo se forma el corazón a partir de una fina capa de células en el embrión y se convierte en un potente órgano del cuerpo. En concreto, los investigadores han descubierto la proteína 'Mel18', lo que podría contribuir a revelar las causas subyacentes de malformaciones cardíacas en enfermedades congénitas del corazón . También podría dar lugar a la consecución de nuevos métodos para controlar células madre en el laboratorio que permitieran cultivar kits de reparación celular para pacientes con el corazón dañado.
Proteína clave
Dirigido por Icrea Luciano Di Croce, el trabajo ha descrito el trabajo de la proteína 'Mel18' como responsable de regular una parte de la maquinaria celular que activa silenciadores temporales sobre el ADN en células en desarrollo. Esta proteína está normalmente activa en un grupo de células madre embrionarias del mesodermo, una capa del embrión que se transforma en todas las células musculares y glóbulos rojos del cuerpo.
Además, los investigadores descubrieron que 'Mel18' también desempeña otra función inesperada que consiste en activar ciertos genes a medida que las células cardíacas empiezan a desarrollarse en el mesodermo; esta doble funcionalidad parece resultar en el desarrollo de tejido cardíaco sano.
Según Di Croce, «Mel18 posee unos niveles de expresión muy altos en las células madre embrionarias. Durante su diferenciación, este nivel de expresión desciende en estas células, mientras que los niveles de expresión en sus células hermanas se incrementa». «Curiosamente, esto sucede de manera específica en cada célula, lo que significa que cada hermana parece ser responsable de la diferenciación de un conjunto de tipos celulares», ha añadido.
Problemas cardíacos
El equipo llevó a cabo una serie de experimentos en células madre cultivadas en el laboratorio y usó técnicas de secuenciación genética para determinar que 'Mel18' se adhiere a genes clave y regula su transcripción. También se descubrió que se bloqueaba el desarrollo de las células del mesodermo para convertirse en células musculares cardíacas, cuyos niveles de Mel18 eran escasos, y muy pocas eran capaces de latir. Esto sugiere que las deficiencias en Mel18 podrían estar implicadas en causar ciertos problemas cardíacos, en concreto en los que el músculo cardíaco se desarrolla de manera anormal , según LLuís Morey, primer autor del estudio en el CRG.
Sin embargo, estudios previos en ratones han mostrado que los animales con mutaciones en el gen para Mel18 desarrollan aparentemente corazones normales, a pesar de que mueren poco tiempo después de nacer.
En el futuro, esto podría resultar en un método muy útil de ‘reconvertir’ células iPS humanas en células cardíacas
Di Croce cree que «hay que seguir investigando, ya que es posible que las hermanas de Mel18 pudieran compensar la deficiencia de Mel18 durante el desarrollo temprano.”
El empleo de Mel18 también promete facilitar el cultivo y crecimiento de células cardíacas sanas en el laboratorio a partir de células madre pluripotentes (células iPS). Estas células evitarían el uso de embriones, ya que se revertiría el estado de células adultas a un estado más similar al embrionario , a la vez que se perciben como una fuente abundante de células para la investigación y el uso clínico en el tratamiento de pacientes».
Morey comenta que «en el futuro, esto podría resultar en un método muy útil de ‘reconvertir’ células iPS humanas en células cardíacas».
